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.