ANALISIS DAN OPTIMASI SPROCKET PADA ASEPTIC FILLING MACHINE MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Luthfi Maulid Nul Hakim, Galuh Bahari, S.Tr., M.Sc.

2025 | Tugas Akhir | D4 TEKNOLOGI REKAYASA MESIN

Sprocket adalah salah satu komponen pada aseptic filling machine yang berfungsi mentransmisikan gerakan rotasi dari poros ke rantai. Penelitian ini bertujuan mengoptimasi sprocket menggunakan pendekatan kaizen atau perbaikan yang berkelanjutan guna meningkatkan efisiensi penggunaan material serta mengoptimalkan konsumsi energi di perusahaan. Dalam penelitian ini, sprocket dirancang dan dianalisis menggunakan Metode Elemen Hingga (FEM) dengan bantuan perangkat lunak SolidWorks untuk simulasi statik dan kelelahan. Hasil penelitian ini berupa rancangan sprocket yang lebih ringan dengan tetap mempertahankan kekuatannya. Analisis kekuatan sprocket existing menunjukan hasil tegangan Von Mises maksimum sebesar 45,699 MPa, deformasi maksimum sebesar 0,007 mm, nilai safety factor minimum sebesar 4,7, serta nilai life cycle minimum sebesar 3,5 ×108 cycle. Sedangkan, sprocket hasil opitmasi menunjukan hasil tegangan Von Mises maksimum sebesar 82,527, deformasi maksimum sebesar 0,023, nilai safety factor minimum sebesar 2,7, serta nilai life cycle minimum sebesar 1,7 × 10? cycle. Optimasi berhasil menurunkan berat sprocket sebesar 43,13% tanpa mengurangi kekuatannya secara signifikan.

The sprocket is one of the components of the aseptic filling machine, functioning to transmit rotational motion from the shaft to the chain. This study aims to optimize the sprocket using the kaizen approach, or continuous improvement, to enhance material usage efficiency and optimize energy consumption in the company. In this research, the sprocket was designed and analyzed using the Finite Element Method (FEM) with the aid of SolidWorks software for static and fatigue simulations. The result of this study is a lighter sprocket design that maintains its structural strength. The strength analysis of the existing sprocket shows a maximum Von Mises stress of 45.699 MPa, a maximum deformation of 0.007 mm, a minimum safety factor of 4.7, and a minimum life cycle of 3,5 × 10? cycles. In comparison, the optimized sprocket shows a maximum Von Mises stress of 82.527 MPa, a maximum deformation of 0.023 mm, a minimum safety factor of 2.7, and a minimum life cycle of 1,7 × 10? cycles. The optimization successfully reduced the sprocket's weight by 43.13% without significantly compromising its strength.

Kata Kunci : Optimasi, Sprocket, Kaizen, FEM, SolidWorks; Optimization, Sprocket, Kaizen, FEM, SolidWorks