Permasalahan di departemen assembling industri brake system PT. Chemco Harapan Nusantara Cikarang pada line assembling piston master cylinder yaitu memerlukan penurunan biaya produksi (cost down). Tujuan dari penelitian ini adalah membuat rencana desain dan simulasi mekanisme proses assembling piston master cylinder, menentukan spesifikasi dan kapasitas produksi rencana desain mekanisme proses assembling piston master cylinder, menganalisis desain mekanisme proses assembling piston master cylinder guna memperoleh cost down, dan menentukan kelayakan investasi rencana desain mekanisme proses assembling piston master cylinder. Metode perancangan yang digunakan untuk mengembangkan desain adalah metode Verein Deutcher Ingenieure 2221 (VDI 2221) dengan klasifikasi otomasi berupa Special Purpose Assembly Machines, dan Net Present Value (NPV), Benefit Cost Ratio (BCR), Internal Rate of Return (IRR) sebagai metode penentuan kelayakan investasi. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini yaitu desain dan simulasi mekanisme assembling piston master cylinder dalam bentuk tiga dimensi (3D) dan video, kapasitas produksi desain otomasi mampu mencapai 7980 produk dalam satu shift, cost down yang diperoleh setelah proses produksi secara otomasi sebesar Rp.12.000.000/bulan, dan diperoleh nilai NPV=Rp.117.696.000, BCR=1,158, IRR=20,641% dengan Minimum Attractive Rate of Return (MARR) 12% maka investasi dikategorikan layak.