Analisis Struktur dan Redesain Mesin Pembentuk Bilah Spiral Dengan Sistem Hidrolik

Mesin pembentuk bilah spiral merupakan peralatan krusial dalam industri manufaktur logam berbasis job order untuk mendukung proses produksi yang efektif, efisien, dan andal. Namun, mesin pembentuk bilah spiral eksisting di PT XYZ belum pernah diuji kekuatan strukturnya, posisi kerjanya tidak ergonomis karena rangka menempel langsung pada lantai, mekanisme penyangga hidroliknya (pin hub) kurang optimal dalam mendistribusikan beban, serta memiliki desain dies yang kompleks dan dilas permanen sehingga menyulitkan proses penggantian ukuran produk. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi parameter perancangan, menghitung parameter pembebanan, serta menganalisis perbandingan kekuatan struktur komponen mesin eksisting dengan hasil redesain menggunakan metode Finite Element Analysis (FEA) berbasis simulasi statis pada perangkat lunak SolidWorks Simulation. Objek yang diredesain meliputi rangka utama (base), dudukan dan penyangga silinder hidrolik, rumah dies, serta komponen dies. Parameter pembebanan utama dihitung berdasarkan tekanan maksimum hidrolik sebesar 200 bar dan diameter piston 120 mm yang menghasilkan gaya tekan maksimum sebesar 226.000 N, serta beban vertikal akibat gravitasi silinder hidrolik sebesar 1.000 N, dengan evaluasi hasil mengacu pada parameter tegangan von Mises, perpindahan (displacement), regangan (strain), dan faktor keamanan (Factor of Safety). Hasil simulasi pada komponen mesin eksisting menunjukkan beberapa titik kritis yang tidak aman karena nilai FOS berada di bawah batas minimum (< 1), yaitu penyangga belakang hidrolik (FOS 0,59), pin clevis belakang (FOS 0,18), penyangga depan hidrolik (FOS 0,23), pin clevis depan (FOS 0,17), dan rumah dies penekan (FOS 0,45). Setelah dilakukan redesain, modifikasi struktur diimplementasikan dengan mengganti sistem pin hub menjadi sistem dudukan tetap, memodifikasi geometri penyangga dari plat kustom, mengubah dies menjadi sistem sambungan baut knockdown yang lebih mudah diproduksi dengan laser cutting, serta menambahkan kaki rangka utama menggunakan profil UNP 100. Melalui perubahan desain ini, distribusi beban menjadi lebih optimal, nilai FOS meningkat secara signifikan hingga memenuhi kriteria aman (> 1,2), serta dicapai peningkatan aspek ergonomi operator dan kemudahan dalam pengoperasian serta perawatan mesin.