Optimasi Performa Daya Hisap Dan Waktu Perakitan Berbasis Metode DFMA: Studi Kasus Pada Vacuum Cleaner XYZ
Abstract
This research investigates the reverse engineering process applied to the XYZ portable vacuum cleaner. The primary objective is to address declining suction performance, with a focus on enhancing suction capacity and design efficiency utilizing the Design for Manufacture and Assembly (DFMA) methodology. The performance degradation was attributed to operational wear and the absence of a Battery Management System (BMS). The reverse engineering procedure involved systematic disassembly, component identification, dimensional measurement, material analysis, and the reconstruction of technical drawings via CAD, followed by precise modifications. The battery was replaced and integrated with a BMS module; the impeller shroud was redesigned using a snap-fit mechanism, and the filter seal was integrated with a HEPA filter. Post-modification testing demonstrated significant performance enhancements: average airflow velocity increased from 9.73 m/s to 17.45 m/s (79.3%), suction capacity rose from 0.3503 m³/s to 0.6282 m³/s (79.3%), and suction power increased from 0.017 W to 0.097 W (476.3%). DFMA analysis indicated that assembly time was reduced from 87.46 seconds to 74.96 seconds, and assembly costs decreased from IDR 1,313 to IDR 1,125. Furthermore, DFA efficiency improved from 41.4% to 47.7%. These results validate that integrating reverse engineering with DFMA is an effective strategy for enhancing both the functional performance and manufacturing efficiency of portable vacuum cleaners.
Penelitian ini membahas tentang proses reverse engineering yang dilakukan pada vacuum cleaner portable XYZ. Menurunnya performa hisap dari alat tersebut menjadi tujuan utama dilakukannya Reverse Engineering dan peningkatan performa hisap serta efisiensi desain melalui metode Design for Manufacture and Assembly (DFMA) menjadi fokus utama dalam penelitian. Penyebab menurunnya performa berasal dari faktor penggunaan dan tidak adanya modul Battery Management System (BMS). Proses reverse engineering meliputi beberapa langkah, seperti membongkar alat secara sistematis, mengidentifikasi komponen, pengukuran dimensi, menganalisis material, dan membuat ulang gambar teknik menggunakan CAD. Setelah itu dilakukan modifikasi yang terukur. Baterai diganti dan dilengkapi dengan modul BMS. Penutup impeller didesain ulang menggunakan mekanisme snap-fit, dan seal filter diintegrasikan dengan filter HEPA. Setelah dimodifikasi, hasil pengujian menunjukkan peningkatan performa yang signifikan. Kecepatan rata-rata aliran udara meningkat dari 9,73 m/s menjadi 17,45 m/s (79,3%). Kapasitas hisap meningkat dari 0,3503 m³/s menjadi 0,6282 m³/s atau (79,3%), dan daya hisap meningkat dari 0,017 W menjadi 0,097 W atau (476,3%). Analisis DFMA menunjukkan bahwa waktu perakitan berkurang dari 87,46 detik menjadi 74,96 detik, dan biaya perakitan dari Rp. 1.313 menjadi Rp. 1.125. Efisiensi DFA juga meningkat dari 41,4% menjadi 47,7%. Hasil ini membuktikan bahwa reverse engineering yang dipadukan dengan DFMA efektif untuk meningkatkan performa fungsional dan efisiensi manufaktur vacuum cleaner portable.
References
[2] D. M. Nurlaili, Bela Veronika, Orizha Cantika, “Daya Hisap Vacum Cleaner Sederhana,” J. Pendidik. Fis. dan Sains, vol. 1, no. 1, pp. 24–26, 2018.
[3] X. Zhao, Y. Guo, R. Liang, D. Zhang, Y. Yang, and Y. Song, “The innovative design direction of portable vacuum cleaner,” ACM Int. Conf. Proceeding Ser., pp. 873–876, 2022, doi: 10.1145/3548608.3559326.
[4] T. A. Dwinandana P., “Peran aktivitas reverse engineering pada Jurusan Teknik dan Desain di perguruan tinggi,” Prod. J. Desain Prod. (Pengetahuan dan Peranc. Produk), vol. 5, no. 2, pp. 101–106, 2022, doi: 10.24821/productum.v5i2.7749.
[5] H. Herdiansya and Y. Pernando, “Design Prototype Robot Vacuum Cleaner Based on Arduino Microcontroller with Autonomic Mode,” TIN Terap. Inform. Nusant., vol. 4, no. 3, pp. 190–197, 2023, doi: 10.47065/tin.v4i3.4215.
[6] W. A. K. Geoffrey Boothroyd, Peter Dewhurst, Product Design for Manufacture and Assembly, 3rd Editio. Boca Raton: CRC Press, 2010. doi: https://doi.org/10.1201/9781420089288.
[7] Rosnani Ginting and M. Ghassan Fattah, “Optimisasi Proses Manufaktur Menggunakan Dfma Pada Pt. Xyz,” J. Sist. Tek. Ind., vol. 21, no. 1, pp. 42–50, 2019, doi: 10.32734/jsti.v21i1.902.
[8] R. H. Kris Julianto, “Perancangan Alat Vacuum Cleaner Menggunakan Energi Udara Bertekanan Jaringan Pipa Distribusi Udara Pabrik,” J. Mech. Eng. Manuf. Mater. ENERGY, vol. 5, no. 1, pp. 34–47, 2021, doi: 10.31289/jmemme.v5i1.4160.
[9] A. Anwardi, Melfa Yola, Muhammad Ihsan Hamdy, and Asa Nurjannah, “Desain Gagang Penyedot Debu dalam Upaya Mengurangi Gangguan Musculoskeletal Disorder Pada Pembersih Sajadah,” J. Rekayasa Ind., vol. 5, no. 2, pp. 85–98, 2023, doi: 10.37631/jri.v5i2.912.
[10] F. J. Daywin, D. W. Utama, W. Kosasih, and K. Wiliam, “Perancangan Mesin 3D Printer Dengan Metode Reverse Enginering,” J. Ilm. Tek. Ind., vol. 7, no. 2, pp. 79–89, 2019.
[11] M. M. Firmansyah and R. B. Jakaria, “Implementasi Design For Assembly (DFA) Pada Desain Produk Oven,” J. PASTI (Penelitian dan Apl. Sist. dan Tek. Ind., vol. 17, no. 2, p. 271, 2023, doi: 10.22441/pasti.2023.v17i2.012.
[12] B. L. Rubbers, M.H., Keiper, “Cordless Dry-Wet Dual-Use Stick Vacuum Cleaner System,” CN 216060342 U, 2022
[13] S. Triwijaya and A. Pradipta, “Battery Management Optimization Considers The State Of Charge Using The Coulomb Counting Method,” J. Geuthee Eng. Energy, vol. 2, no. 1, pp. 01–07, 2023, doi: 10.52626/joge.v2i1.14.
[14] P. Wang, J. Yang, Y. Hu, J. Huo, and X. Feng, “Innovative design of a helmet based on reverse engineering and 3D printing,” Alexandria Eng. J., vol. 60, no. 3, pp. 3445–3453, 2021, doi: 10.1016/j.aej.2021.02.006.
[15] C. Park, S. Jun, K. Park, S. Lee, and K. Chang, “Methodology for system-level analysis of a fan-motor design for a vacuum cleaner,” Proc. Inst. Mech. Eng. Part C J. Mech. Eng. Sci., vol. 231, no. 20, pp. 3840–3854, 2017, doi: 10.1177/0954406216651650.
[16] O. Sergyeyenko, A. S. Baskar, and S. Liu, “Vacuum Cleaner Having a Retractable Nozzle,” EP 4 039 153 B1, 2025
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Penulis yang menerbitkan dengan SPROCKET JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING menyetujui ketentuan berikut :
- Penulis memegang hak cipta dan memberikan jurnal hak penerbitan pertama dengan karya yang dilisensikan secara bersamaan di bawah Lisensi Internasional Creative Commons Atribusi 4.0 . yang memungkinkan orang lain untuk berbagi karya tersebut dengan pengakuan atas kepengarangan karya dan penerbitan awal dalam jurnal ini.
- Penulis dapat membuat pengaturan kontraktual tambahan yang terpisah untuk distribusi non-eksklusif atas versi jurnal yang diterbitkan dari suatu karya (misalnya, mempostingnya ke repositori institusional atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan pengakuan atas penerbitan awalnya di jurnal ini.
- Penulis diizinkan dan didorong untuk mengunggah karya mereka secara daring (misalnya, di repositori institusi atau di situs web mereka) sebelum dan selama proses penyerahan, karena hal ini dapat mengarah pada pertukaran yang produktif, serta kutipan yang lebih awal dan lebih banyak dari karya yang diterbitkan (Lihat Pengaruh Akses Terbuka ).
.png)
.png)
