Bab i konsep_otomasi_sistem_produksi

Diktat Kuliah : Otomasi Sistem Produksi Teknik Industri Univ. Widyagama Malang

Konsep Otomasi Sistem Produksi I - 1

BAB I

KONSEP OTOMASI SISTEM PRODUKSI

Tujuan Instruksional Umum: Setelah mengikuti mata kuliah ini diharapkan

mahasiswa mampu memahami konsep otomasi

sistem produksi serta aplikasinya dalam industri

manufaktur.

Tujuan Instruksional Khusus :

Mahasiswa mengetahui Konsep Dasar Sistem Produksi, Sejarah Otomasi, Elemen

Dasar Sistem Otomasi, Definisi Otomasi, Manfaat Otomasi, Fungsi Otomasi

Tingkat Lanjut, Level Otomasi, Robotika Industri dan Aplikasinya dalam Industri

Manufaktur.

1.1 KONSEP DASAR OTOMASI SISTEM PRODUKSI

1.1.1 Sistem Produksi

Sistem Produksi terbagi menjadi dua kategori yaitu :

1. Fasilitas Produksi terdiri dari diantaranya adalah pabrik, mesin-mesin

produksi dan perkakas, peralatan material handling, peralatan inspeksi

dan komputer yang mengendalikan operasi manufaktur di dalamnya.

Sistem Pendukung

Manufaktur

Fasilitas:

Pabrik dan Peralatannya

Sistem Produksi

Gambar 1.1. Sistem produksi terdiri dari fasilitas dan sistem

pendukung manufaktur [7]



Fasilitas juga termasuk tata letak pabrik yang merupakan tata cara

penempatan mesin-mesin dan fasilitas pabrik.

2. Sistem Pendukung Manufaktur yang merupakan rangkaian aturan atau

prosedur yang digunakan oleh perusahaan untuk menyelesaikan masalah

teknis dan logistik yang terkait dengan pemesanan dan pemindahan bahan

di dalam pabrik serta untuk menjamin agar produk memenuhi berbagai

standar kualitas. Perancangan produk dan fungsi-fungsi usaha tertentu

juga dimasukkan ke dalam pendukung manufaktur ini. Pendukung

manufaktur ini melibatkan suatu siklus pemrosesan informasi yang terdiri

dari (1) fungsi bisnis (usaha), (2) perancangan produk, (3) perencanaan

manufaktur, (4) pengendalian manufaktur seperti pada gambar 2 berikut

ini.

Gambar 1.2. Model manufakur yang menunjukkan operasi pabrik dan

aktivitas-aktivitas pengolahan informasi untuk penunjang

manufaktur. [7]

1.1.2 Otomasi Dalam Sistem Produksi

1.1.2.1 Sejarah Otomasi

Perkembangan Teknologi dimulai dari jaman batu sampai dengan

munculnya komputer dapat dilihat pada gambar 1.3 berikut ini

Perencanaan Manufaktur

PengendalianManufaktur

Perancangan Produk

Fungsi bisnis

Operasi Manufaktur Bahan Baku Produk Jadi



Gambar 1.3. Perkembangan Teknologi terhadap waktu

Sedangkan perkembangan teknologi otomasi dapat ditelusuri dari

perkembangan alat-alat mekanik dasar. Alat mekanik dasar seperti roda

berkembang sekitar 3200 SM, pengungkit, mesin Derek (600 SM) roda sisir (Th.

1000), sekrup (th1405), dan roda gigi di abad pertengahan. Alat-alat dasar tersebut

ditemukan kembali pada tahun 1765 yaitu mesin uap yang dapat digunakan untuk

menghasilkan energi dan mengoperasikan mesin lainnya seperti mesin bor (th

1775), kereta lokomotif (1803). Kemampuan untuk menghasilkan energi dan

memindahkannya untuk operasi proses merupakan satu diantara tiga elemen dasar

system otomasi.

Setelah penemuan pertama mesin uap, tahun 1765 James Watt dan timnya

mengembangkan teknik control mesin uap dengan menggunakan Flying Ball

Governor, yang dapat mengendalikan on/off mesin secara otomatis.

Flying Ball Governor merupakan tipe yang cukup penting dalam otomasi yaitu

system control.

1.1.2.2 Definisi Otomasi

Ide dasar otomasi adalah sebagai berikut

1. Penggunaan elektrik dan/ atau mekanik untuk menjalankan mesin/ alat

tertentu

2. Disertai “otak” yang mengendalikan mesin/ alat tersebut.

3. Agar produktivitas meningkat dan ongkos menurun

Berdasarkan ide dasar tersebut maka beberapa ahli menyatakan bahwa

otomasi adalah proses yang secara otomatis mengontrol operasi dan perlengkapan

Perkakas Tangan

Mesin Mesin Perkakas

Jig, gages Prod.line/ Mass.Prod

Mass.Prod Mgt.Sci Komputer

Jaman Batu

Revolusi Industri

Whitney, Komponen mampu tukar

1920 1945 1980

Small batch

Mass.Production

Membuat sesuatu, Bukan menunggu

Perubahan standar hidup

Daya,presisi Lebih cepat, Lebih baik

Banyak, baik, murah

Sci, Tech



sistem dengan perlengkapan mekanik/ elektronika yang dapat mengganti manusia

dalam mengamati, dan mengambil keputusan. [10]

Dorf menyatakan bahwa otomasi merupakan sebuah proses tanpa aktivitas

langsung manusia dalam proses (R.C. Dorf, Robotic and automated

Manufacturing [10]

Berdasarkan Grover P.M et al (1986) otomasi merupakan teknologi yang

berkaitan dengan penggunaan operasi dan control produksi secara mekanis,

elektronik, dan system yang berbasis computer (computer –based system).

Menurut Grover P.M (2001) menyatakan bahwa otomasi merupakan teknologi

yang proses maupun prosedurnya diselesaikan tanpa keterlibatan langsung

manusia.[7]

Sehingga secara umum sistem otomasi dapat didefinisikan sebagai suatu

tekhnologi yang berkaitan dengan aplikasi mekanik, elektronik dan sistem yang

berbasis komputer (komputer, PLC atau mikro). Semuanya bergabung menjadi

satu untuk memberikan fungsi terhadap manipulator (mekanik) sehingga akan

memiliki fungsi tertentu. [7]

1.1.2.3 Jenis Otomasi Ditinjau dari sistem manufaktur (atas dasar macam,

variasi dan jumlah produk)

1. Fixed Automation ( Otomasi Detroit )

Merupakan sistem otomasi yang mempunyai konfigurasi peralatan tetap,

sesuai dengan tahapan proses operasinya ataupun perakitannya. Jenis ini ditandai

atas :

• Modal awal yang besar

• Laju produksi yang tinggi

• Relatif tidak fleksibel dalam mengakomodasikan perubahan produk.

2. Programmable Automation

Pada Otomasi jenis ini, alat-alat produksi dirancang dengan kemampuan

dapat dirubah urutan operasinya, sehingga dapat mengakomodasikan perubahan

konfigurasi sesuai dengan perubahan macam-macam produk.

Jenis ini ditandai dengan :



Modal besar untuk peralatan “general purpose”

• Laju produksi relatif rendah

• Fleksibel untuk perubahan konfigurasi

• Sangat cocok untuk “batch production

3. Flexible Automation

Ini merupakan pengembangan dari programabel otomasi. Jadi merupakan

sistem yang mampu memproduksi macam-macam produk, tanpa kehilangan

waktu secara virtual akibat perubahan bentuk produk yang satu ke bentuk

berikutnya. Jenis ini ditandai atas :

• Modal besar untuk peralatan

• Produksi kontinyu dari macam-macam campuran produk

• Laju produksi sedang

• Fleksibel untuk perubahan variasi rancangan produk

1.1.2.4 Alasan Penggunaan Otomasi

Beberapa alasan penggunaan otomasi:

Meningkatkan produktivitas perusahaan ; ini ditandai dengan lebih besarnya

out-put per jam-orang, apabila diterapkan otomasi pada operasi manufaktur.

Tingginya biaya tenaga kerja ; kecenderungan meningkatnya biaya tenaga

kerja di dunia industri, mendorong untuk menginvetasikan fasilitas otomasi

yang relatif mahal. Dengan otomasi manufaktur yang dapat meningkatkan

laju produksi, menyebabkan harga per produk lebih rendah.

Kurangnya tenaga kerja untuk kemampuan tertentu ; ini juga

kecenderungan akibat dari industri pelayanan ( lebih relevan dinegara maju),

sehingga semakin sulit mendapatkan tenaga kerja dengan skill tertentu.

Dengan otomasi manufaktur jumlah dan kemampuan yang dibutuhkan untuk

menghasilkan produk berkualitas lebih rendah.

Tenaga kerja cenderung berpindah ke sektor pelayanan ; ini kecenderungan

dinegara maju khususnya di Amerika Serikat, dimana tenaga kerja lebih

menyukai sektor pelayanan.



Keamanan ; dengan otomasi manufaktur pekerjaan lebih aman. Artinya

keamanan atas kecelakaan kerja akibat operasi produksi maupun kepindahan

operator pada lantai produksi lebih terjamin.

Tingginya harga bahan baku ; mahalnya bahan baku sebagai input-produksi

membutuhkan efisiensi pemakaian bahan baku. Dengan otomasi manufaktur

dapat mereduksi scrap-rates.

Meningkatkan kualitas produk ; otomasi tidak hanya dapat menghasilkan

produk pada laju yang lebih cepat, tetapi kualitas produk juga dapat

ditingkatkan, dibandingkan dengan metode manual.

Menurunkan “Manufacturing lead time” (MLT) ; dengan otomasi

manufaktur dapat direduksi waktu antara pesanan pelanggan samapai

delevery produk. Itu dapat ditunjukan dengan analisa kuantitatif pada sub-

bab model matematis. Dengan demikian pelayanan terhadap pelanggan

dapat lebih kompetitif.

Menurunkan “in-process inventory” ; ini karena otomasi manufaktur dapat

menyelesaikan produk pada lantai produksi lebih cepat.

Tingginya harga produk sebelum berotomasi ; karena banyaknyaknya

alasan diatas, maka dapat disimpulkan bahwa dengan otomasi manufaktur

biaya per satuan produk lebih rendah. Selain karena image dari industri yang

menerapkan otomasi manufaktur lebih baik dari pada dengan metode

manual, demikian pula dengan pelayanan terhadap pelanggan.

Beberapa alasan penggunaan tenaga kerja manual dalam system industry:

1. Pekerjaan sangat sulit d iselesaikan dengan teknologi otamasi.

2. Umur siklus produk pendek.

3. Customized product.

4. Adanya Perubahan permintaan.

5. Pemeliharaan peralatan.

6. Untuk memprogram dan mengoperasikan computer.

7. Untuk melakukan pekerjaan proyek.

8. Mengolah dan mengatur pabrik.



1.1.2.5 Otomasi Dan Teknologi Kontrol Pada Sistem Produksi

Gambar 1.4. Otomasi Dan Teknologi Kontrol Pada Sistem Produksi [7]

Posisi otomasi dan teknologi pengendalian dengan lengkap dapat dilihat

pada gambar 1.4. Beberapa contoh aplikasi otomasi dan teknologi kendali

misalnya robottika industri dan kontrol numerik.

1.1.2.6 Elemen dasar

Terdapat tiga elemen dasar yang menjadi syarat mutlak bagi sistem

otomasi, yaitu power, program of instruction, kontrol sistem yang kesemuanya

untuk mendukung proses dari sistem otomasi tersebut.

Program of

Instruction

Control

System

Process

Power

Gambar. 1.5 Elemen Dasar Sistem Otomasi [7]



a. Power

Power atau sumber energi dari sistem otomasi digunakan untuk

mengoperasikan beberapa proses dan menggerakan serta mengendalikan

semua komponen dari sistem otomasi. Sumber energi bisa menggunakan

energi listrik, baterai, Accu, solar, bensin, air, angin, semuanya tergantung

dari tipe sistem otomasi itu sendiri.

Misalnya power untuk Proses Manufakturing yaitu Electric discharge

machining (EDM) menggunakan tenaga listrik untuk melelehkan baja

b. Program of instruction

Untuk program instruksi/perintah pada sistem kontrol mekanis

maupun rangkaian elektronik tidak menggunakan bahasa pemrograman

dalam arti sesungguhnya, karena sifatnya yang analog. Untuk sistem

kontrol yang menggunakan komputer dan keluarganya (PLC maupun

mikrokontroler) bahasa pemrograman merupakan hal yang wajib ada.

Perintah seperti “out”, “outport” ,”out32” sebenarnya hanya memberikan

perintah untuk sekian millidetik berupa arus pada manipulator yang

kemudian akan diperkuat. Translasi/kompilasi bahasa (seperti Pascal, C,

Basic, Fortran), memberi fasilitas pada programer untuk

mengimplementasikan program aplikasi. Translator atau kompiler untuk

bahasa pemrograman tertentu akan mengubah statemen-statemen dari

pemrogram menjadi informasi yang dapat dimengerti oleh komputer.

Instruksi komputer merupakan antar muka antara perumusan perangkat

lunak program aplikasi dan perangkat keras komputer. Komputer

menggunakan instruksi tersebut untuk mendefinisikan urutan operasi yang

akan dieksekusi. Penyajian Data membentuk antarmuka antara program

aplikasi dan komputer. Daerah irisan dari ketiga lingkaran menyatakan

sistem operasi.

Sistem operasi ini yang akan mengkoor-dinasi interaksi program,

mengatur kerja dari perangkat lunak dan perangkat keras yang bervariasi,



serta operasi dari unit masukan/keluaran. Komputer merupakan salah satu

produk teknologi tinggi yang dapat melakukan hampir semua pekerjaan

diberbagai disiplin ilmu, tetapi komputer hanya akan merupakan barang

mati tanpa adanya bahasa pemrograman untuk menggambarkan apa yang

kita kerjakan, sistem bilangan untuk mendukung komputasi, dan

matematika untuk menggambarkan prosedur komputasi yang kita

kerjakan.

c. Sistem kontrol

Proses kerja dari sistem otomasi mutlak memerlukan sistem kontrol

baik menggunakan mekanis, elektronik ataupun komputer. Apabila suatu

sistem otomasi dikatakan layaknya semua organ tubuh manusia seutuhnya

maka sistem kontrol merupakan bagian otak / pikiran, yang mengatur dari

keseluruhan gerak tubuh. Sistem kontrol dapat tersusun dari komputer,

rangkaian elektronik sederhana, peralatan mekanik. Hanya saja

penggunaan rangkaian elektronik, peralatan mekanik mulai ditinggalkan

dan lebih mengedepankan sistem kontrol dengan penggunaan komputer

(PLC, mikrokontroller)

Sistem kontrol dapat ditemukan pada kehidupan sehari-hari, sebagai

contoh :

- Magic com memiliki mekanisme kontrol, pada saat memasak beras

menjadi nasi, secara otomatis tombol akan berubah ketika nasi menjadi

matang. Mekanisme sistem kontrol tersebut menggunakan peralatan

mekanis yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk sistem

otomasi.

- Sistem ATM juga memiliki sistem digital sehingga dapat dikendalikan

berapa uang yang keluar sesuai dengan tombol yang diketik.



1.1.2.7 Kekuatan Untuk Menyelesaikan Proses Terotomasi

Power Untuk Proses

o Untuk Menjalankan Proses Itu Sendiri

o Untuk Load Dan Unload Unit Kerja

o Transport Material antar operasi

Power Untuk Otomasi

o Unit Kontrol

o Tenaga untuk menggerakkan sinyal kendali

o Akuisisi data dan pemrosesan informasi

1.1.2.8 Level Otomasi

Gambar 1.6. Hirarki dari otomasi dan pengendali dalam proses manufaktur

[7]

Lima tingkat otomasi dan pengandali dalam proses manufaktur adalah :

1. Tingkat Alat.

Tingkat ini merupakan tingkatan terendah yang meliputi aktuator,

sensor, dan komponen perangkat keras lainnya yang membangun



suatu mesin, Misalnya loop pengendali suatu mesin CNC atau satu

engsel robot industri.

2. Tingkat Mesin

Perangkat keras pada tingkat alat dirakit menjadi mesin individu,

contoh mesin perkakas CNC, robot industri, konveyor mesin, dll.

Fungsi pengendalian pada tingkat ini meliputi pelaksanaan langkah-

langkah dalam program instruksi dilaksanakan dengan benar.

3. Tingkat sel atau sistem

Ini adalah tingkat sel manufaktur atau sistem yang beroperasi di bawah

instruksi dari tingkat pabrik. Sel Manufaktur merupakan kumpulan

mesin atau stasiun kerja yang dihubungkan dan didukung oleh sistem

material handling, komputer dan perangkat lainnya yang sesusai untuk

proses manufaktur.

Fungsi pengendalian pada tingkat ini meliputi pengambilan part dan

pengisian pada mesin, koordinasi antara mesindan sistem material

handling, evaluasi data hasil inspeksi.

4. Tingkat Pabrik

Perintah yang diterima dari sistem informasi perusahaanditerjemahkan

menjadi rencana operasi bagi proses produksi. Fungsi pengendalian

pada tingkat ini meliputi pemrosesan order, pengendalian persediaan,

pemberian, perencanaan kebutuhan material, pengendalian lantai

produksi dan pengendalian kualitas.

5. Tingkat Perusahaan

Tingkat ini merupakan tingkat paling tinggi, yang terdiri dari sistem

informasi perusahaan. Hal ini menyangkut semua fungsi-fungsi yang

diperlukan untuk mengelola perusahaan antara lain pemasaran,

akunting, perancangan, penelitian, perencanaan agregat, dan

penjadwalan produksi utama.

1.1.2.9 Strategi Otomasi

Sepuluh strategi otomasi dan sistem produksi:

1. Spesialisasi operasi.



2. Penggabungan operasi

3. Operasi secara simultan.

4. Pengintegrasian operasi.

5. Meningkatkan flesibelitas.

6. Perbaikan material handling dan penyimpanannya.

7. On-line inspection.

8. Pengendalian proses dan optimisasi.

9. Pengendalian operasi plant.

10. Computer-Intergrated Manufacturing.

Strategi migrasi otomasi:

1. Phase I : Produksi manual.

2. Phase II : Produksi terotomasi.

3. Phase III : Produksi terintegrasi secara otamasi.

Prinsip-prinsip otomasi (USA Principle):

1. Understand proses yang ada

2. Simplify proses

3. Automate proses

1.2 ROBOTIKA INDUSTRI

Robot industri adalah sebuah mesin serba-guna yang dapat diprogram dan

mempunyai karakteristik antropometri tertentu.

Karakteristik antropometri yang paling jelas dari suatu robot industri adalah

lengan mekanisnya yang digunakan untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan

industri yang bervariasi. Karakteristik lain yang mirip dengan manusia adalah

kemampuan robot untuk merespon input dari sensor, berkomunikasi dengan mesin

lain, dan kemampuan membuat keputusan.



Contoh umum penerapan robot industri dalam produksi meliputi

pengelasan titik, pemindahan material, pemasangan part ke mesin, pengecatan

semprot, perakitan.

Alasan digunakannya robot dalam industri :

• Robot dapat menggantikan manusia dalam keadaan lingkungan kerja yang

berbahaya dan tidak nyaman.

• Robot melakukan pekerjaan dengan tingkat konsistensi dan keterulangan

(repeatability) yang tidak bisa dicapai oleh manusia.

• Robot dapat diprogram kembali. Jika jalannya produksi sudah selesai,

suatu robot dapat diprogram kembali dan dilengkapi dengan peralatan

yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas yang berbeda secara

bersamaan.

• Robot dikendalikan oleh komputer dan oleh karena itu dapat

disambungkan ke sistem komputer yang lain untuk mencapai computer

integrated manufacturing

1.2.1 Anatomi Robot dan Atribut yang terkait

Manipulator dari sebuah robot industri dibangun dari serangkaian dari

joint (joints) dan batang lengan (links).

Anatomi robot berhubungan dengan tipe dan ukuran dari joint dan batang lengan

ini dan aspek lainnya dari konstruksi fisik manipulator tersebut.

Gambar 1.7 Suatu Robot Industri



1.2.1.1 Joint dan Batang Lengan

Suatu joint dari robot industri serupa dengan persendian toboh manusia.

Joint tersebut memungkinkan gerakan relatif antara dua bagian dari tubuh. Setiap

joint atau biasa disebut sumbu (axis), memberi robot derajat kebebasan (degree of

freedom / dof) dari gerakan.Hampir di semua kasus, hanya satu derajat kebebasan

yang terhubung dengan sebuah joint.

Robot sering diklasifikasikan menurut jumlah total dari derajat kebebasan yang

dimiliki.

Terhubung pada setiap joint adalah dua buah batang lengan, sebuah batang lengan

input dan sebuah batang lengan output.

Batang lengan (links) adalah sebuah komponen tetap dari manipulator robot.

Tujuan dari sebuah joint adalah untuk memungkinkan gerakan relatif antara

batang lengan input dan batang lengan output.

Kebanyakan robot dipasang dengan landasan stasioner (tidak dapat

bergerak) di atas lantai. Joint pertama sebagai link-O. Ini merupkan link input

pada joint-1, yang pertama dari serangkaian joint dalam konstruksi robot. Link

output dari joint-1 adalah link-1. Link-1 adalah link input pada joint-2, dimana

link outputnya adalah link-2, dan seterusnya. Skema penomoran joint-link

digambarkan berikut ini.

Gambar 1.8 Diagram Konstruksi Robot yang Menunjukkan Bagaimana

Robot dibuat dari Kombinasi Sambungan-Penghubung. [7]



Tipe-tipe joint diantaranya adalah :

Joint linier (tipe joint L). Pergerakan relatif antara link input dan link

output adalah gerakan translasi geser dengan sumbu dari dua link adalah

sejajar

Joint ortogonal (tipe joint O). Pergerakan relatif antara link input dan link

output adalah gerakan translasi geser saling tegak lurus satu sama lain

selama perpindahan.

Joint rotasi (tipe joint R). Tipe ini menyediakan gerakan rotasi relatif,

dengan sumbu rotasi tegak lurus pada sumbu dari link input dan output.

Joint puntir (tipe joint T). tipe ini juga melibatkan gerakan rotasi, tapi

sumbu rotasi sejajar dengan sumbu kedua link

Revolving join (tipe join V, V berasal dari “v” pada revolving). Pada tipe

joint ini, sumbu link input sejajar dengan sumbu rotasi joint, dan sumbu

link output tegak lurus dengan sumbu rotasi.

Hampir semua robot industri mempunyai hubungan (joints) secara

mekanik, yang dapat diklasifikasikan sebagai satu dari lima tipe : dua tipe

menyediakan gerakan translasi dan tiga tipe menyediakan gerakan rotasi. Tpe-tipe

joints ini diilustrasikan pada gambar berikut.

Gambar 1.9 Lima Jenis Sambungan yang Umum digunakan pada Industri

Konstruksi Robot : a. Sambungan linier (sambungan tipe L), b. Sambungan

ortogonal (sambungan tipe O), c. Sambungan rotasional (sambungan tipe R), dan d.

Sambungan tipe putar (sambungan tipe V). [7]



Setiap joint ini mempunyai rentang dimana bisa bergerak/berpindah.

Rentang bagi joint translasi biasanya kurang dari satu meter. Tiga tipe dari joint

rotasi mungkin mempunyai rentang kecil beberapa derajat hingga mencapai

beberapa putaran penuh.

1.2.1.2 Konfigurasi Robot yang Umum

Sebuah manipulator robot dapat dikelompokkan menjadi dua bagian :

rakitan tubuh-lengan dan rakitan pergelangan tangan. Selalu terdapat tiga derajat

kebebasan yang berhubungan dengan rakitan tubuh-lengan, dan dua atau tiga

derajat kebebasan yang berhubungan dengan pergelangan tangan. Pada ujung

pergelangan tangan dari manipulator terdapat peralatan yang berhubungan dengan

pekerjaan yang harus diselesaikan oleh robot. Peralatan ini disebut dengan end

effector, bisa berupa 1). Sebuah gripper untuk memegang benda kerja atau 2).

Perkakas untuk menyelesaikan beberapa proses.

Tubuh-lengan dari suatu robot digunakan untuk memposisikan end effector, dan

pergelangan tangan robot digunakan untuk mengorientasikan end effector.

A. Konfigurasi Tubuh Dan Lengan

Dari lima tipe joints yang didefinisikan sebelumnya, terdapat 5 x 5 x 5 =

125 kombinasi joint berbeda yang dapat digunakan untuk merancang rakitan

tubuh-lengan untuk manipulator robot dengan tiga derajat kebebasan. Sebagai

tambahan, terdapat variasi rancangan di antara tipe-tipe joint individu (seperti

ukuran fisik joint danrentang gerakan). Hal ini sangat jelas terlihat, o leh karena

itu, tedapat hanya lima konfigurasi dasar yang tersediansecara umum pada robot

industri komersial, yaitu :

1. Konfigurasi polar.konfigurasi ini terdiri dari sebuah lengan geser (L joint)

yang digerakkan relatif pada badan robot, yang dapat berputar baik dalam

sumbu vertikal (T joint) dan sumbu horisontal (R joint).



Gambar 1.10 Rakitan badan-dan-lengan Koordinat Polar

2. Konfigurasi silindrik. Konfigurasi robot ini terdiri dari sebuah kolom

vertikal, dimana rakitan lengan bertumpu untuk bergerak naik atau

turun.lengan tersebut dapat bergerak masuk dan keluar terhadap sumbu

kolom. Gambar ini menunjukkan salah satu cara yang mungkin dimana

konfigurasi ini dapat dibangun, menggunakan T joint untuk memutar

kolom seputar sumbunya. Sebuah joint L digunakan untuk menggerakkan

rakitan lengan secara vertikal sepanjang kolom, sedangkan joint Q

digunakan untuk mencapai per gerakan radikal lengan.

Gambar 1.11 Rakitan badan dan lengan silindrik.[7]



3. Robot koordinat Kartesian. Nama lain untuk konfigurasi ini meliputi robot

rektilinier dan robot x-y-z. Seperti ditunjukkan pada gambar 7.5,

konfigurasi ini terdiri dari joint geser, dua di antaranya adalah ortogonal.

Gambar 1.12 Rakitan badan dan lengan Kartesian[7]

4. Robot jointed-arm. Manipulator robot ini mempunyai konfigurasi umum

lengan manusia. Jointed arm terdiri dari kolom vertikal yang berputar

sekitar landasan dasar menggunakan joint T. Pada puncak kolom terdapat

joint bahu, dimana link (lengan) output terhubung pada joint siku (joint R

yang lain)

Gambar 1.13 Rakitan sambungan-lengan badan-dan-lengan [7]



5. Scara (Selective Compliance Assembly Robot Arm) serupa dengan robot

jointed – Arm kecuali bahwa sumbu putar bahu dan siku adalah vertikal

yang berarti bahwa lengan menjadi kaku pada arah vertikal dan lemah

dalam arah horisontal.

Gambar 1.14. Rakitan badan dan lengan SCARA [7]

B. Konfigurasi Pergelangan Tangan

Pergelangan tangan robot digunakan untuk menghasilkan orientasi dari

end effector. Biasanya terdiri dari dua atau tiga derajat kebebasan.

Gambar berikut mengilustrasikan satu kemungkinan konfigurasi tiga derajat

kebebasan rakitan pergelangan tangan. Tiga buah joint didefinisikan sebagai :

1. Roll, memakai joint T untuk menyelesaikan rotasi seputar sumbu lengan robot.

2. Pitch, meliputi rotasi atas-dan-bawah, khususnya menggunakan joint R.

3. Yaw, meliputi rotasi kanan-dan-kiri, juga diselesaikan dengan joint R.

Pergelangan tangan dengan dua derajat kebebasan umumnya terdiri hanya joints

roll dan pitch (joint T dan R).

Gambar 1.15 Konfigurasi tipikal dari sebuah rakitan lengan dengan tiga-

derajat-kebebasan menunjukkan roll, yaw, pitch [7]



Untuk menghindari kerancuan definisi pitch dan yaw, maka roll

pergelangan tangan diasumsikan pada posisi pusatnya, seperti dalam gambar.

Untuk menunjukkan kemungkinan kerancuan ini, bayangkan rakitan pergelangan

tangan dengan two-jointed. Dengan joint roll pada posisi pusat, jo int kedua (joint

R) menghasilkan rotasi atas-dan-bawah (pitch). Akan tetapi, jika posisi roll adalah

90 derajat dari pusat (baik searah ataupun berlawanan arah jarum jam), joint

kedua akan menghasilkan rotasi kanan-kiri (yaw).

Konfigurasi robot SCARA (gambar) adalah unik dalam arti dia umumnya

tidak memiliki rakitan pergelangan tangan yang terpisah. Seperti dalam

pembahasan ini, robot ini dipakai untuk operasi perakitan dengan tipe insersi

(pemasukan), dimana tugas insersi ini dikerjakan dari atas. Dengan demikian,

kebutuhan orientasi adalah minimal dan pergelangan tangan yang oleh karena itu

tidak dibutuhkan. Orientasi dari obyek yang akan ditempatkan kadangkala

dibutuhkan, dan tambahan rotasi joint dapat dilakukan untuk tujuan ini. Empat

konfigurasi tubuh-lengan yang lain memiliki rakitan pergelangan tangan yang

hampir selalu terdiri dari kombinasi joint rotasi jenis R dan jenis T.

1.2.1.3 Sistem Penggerak Joint

(1) listrik

(2) hidrolik

(3) pneumatik

1.2.2 Sistem Pengendalian Robot

Robot-robot industri dewasa ini menjadi semakin pintar. Dalam konteks

ini, sebuah robot pintar adalah robot yang menunjukkan kelakuan yang

membuatnya tampak pintar, yaitu :

• Berinteraksi dengan lingkungannya

• Membuat keputusan ketika sesuatu berjalan salah selama siklus kerja

• Berkomunikasi dengan manusia

• Membuat perhitungan selama siklus gerakan

Merespon input sensor canggih, seperti penglihatan mesin (machine vision)



1.2.3 End Effector

End Efector memungkinkan robot untuk menyelesaikan suatu pekerjaan

tertentu, biasanya harus dirancang khusus (custom-engineering) dan dibuat

untuk setiap aplikasi yang berbeda.

1.2.3.1 Jari Penjepit (Gripper)

Gripper digunakan untuk memegang dan memanipulasi obyek selama

siklus kerja. Tipe-tipe dari grippers yang digunakan pada aplikasi robot industri

meliputi :

Gripper mekanis

Griper Vakum

Pengangkat magnetik

Pengangkat Adesif

Peralatan mekanis sederhana.

1.2.3.2 Perkakas

Contoh-contoh perkakas yang digunakan sebagai end effectors oleh robot

untuk melakukan aplikasi pemrosesan meliputi :

Pistol untuk pengelasan titik

Peralatan pengelasan busur

Pistol untuk pengecatan semprot

Spindel yang berputar

Peralatan perakitan

Pemanasan dengan obor

Pemotongan dengan menggunakan water jet.

1.2.4 Sensor dalam Robotika

Sensor yang digunakan dalam robotika terdiri dari sensor internal dan

eksternal. Sensor internal digunakan untuk mengendalikan posisi dan kecepatan

berbagai joint robot. Sensor-sensor ini menghasilkan loop kendali umpan balik

dengan robot controller. Sensor-sensor tertentu digunakan untuk mengendalikan

posisi lengan robot termasuk potensiometer dan encoder optik.



Sensor eksternal digunakan untuk mengkoordinasikan operasi robot dengan

peralatan lain dalam sebuah sel kerja. Dalam beberapa kasussensor eksternal ini

berupa peralatan sederhana seperti saklar batas untuk mengindikasi apakah benda

siap untuk diambil dari konveyor.

1.2.5 Penerapan Robot Industri

Pertama kali diterapkan pada tahun 1961 pada proses die casting.

Robot digunakan untuk melepas cetakan dari mesin die casting. Lingkungan kerja

pada die casting tidak nyaman untuk manusia karena panas dan asap. Oleh karena

itu logis kalau robot digunakan menggantikan posisi manusia.

Karakteristik umum dari kondisi kerja industri yang mendukung penggantian

posisi manusia sebagai tenaga kerja oleh robot :

1. Lingkungan kerja yang berbahaya bagi manusia.

Jika lingkungan kerja tidak aman, tidak sehat, berbahaya, tidak nyaman, ataupun

kondisi lain yang tidak menyenangkan bagi manusia, maka hal tersebut dapat

dijadikan alasan kuat untuk mempekerjakan robot industri. Selain die casting,

situasi kerja lain yang berbahaya atau tidak menyenangkan bagi manusia adalah

forging (penempaan), spray painting (cat semprot), continuous are welding

(pengelasan kontinyu), spot welding (pengelasan titik).

2. Siklus kerja yang repetitif (berulang)

Jika elemen kerja dalam siklus kerja adalah sama, dan elemen-elemen kerja

merupakan gerakan-gerakan yang relatif sederhana, maka pemakaian robot akan

lebih konsisten dan repeatability d ibandingkan manusia. Konsistensi yang tinggi

dan kemampuan ’pengulangan’ yang tinggi, memberikan kontribusi terhadap

pencapaian produk berkualitas tinggi dibanding bila dikerjakan manual.

3. Handling yang sulit bagi manusia

Jika pekerjaan memerlukan handling bagi komponen atau peralatan yang berat

atau sulit di manipulasi, maka robot industri dapat digunakan. Komponen atau

peralatan yang sangat berat bagi manusia untuk ditangani, dapat dilakukan dengan

baik sesuai kapasitas angkut dari robot besar.



4. Operasi yang Multishift

Dalam operasi manual yang memerlukan dua dan tiga shift, penggantian dengan

robot menyebabkan lebih cepat biaya kembali. Tidak hanya menggantikan satu

pekerja, sebuah robot juga dapat menggantikan dua atau tiga pekerja.

5. Pergantian yang jarang terjadi.

Kebanyakan batch atau proses job shop memerlukan perubahan tempat kerja

secara fisik diantara job satu ke job berikutnya. Waktu yang diperlukan untuk

perubahan adalah waktu yang tidak produktif, karena komponen sedang tidak

dibuat. Penerapan robot industri dalam hal ini , tidak hanya setup secara fisik yang

harus diubah, tetapi robot juga harus bisa diprogram ulang, yang berarti

menambah downtime. Konsekuensinya, robot secara tradisional, lebih mudah

diaplikasikan pada produksi yang berjalan panjang dimana perubahan jarang

terjadi. Sekarang dilakukan perbaikan prosedur pemrograman robot secara off -

line, akan memungkinkan pengurangan waktu yang dierlukan untuk pemrograman

ulang. Hal ini akan memungkinkan waktu produksi yang lebih singkat untuk

menjadikannya lebih ekonomis.

6. Orientasi dan posisi komponen ditetapkan dalam work cell.

Kebanyakan robot dalam aplikasi industri dewasa ini, tanpa memiliki kemampuan

penglihatan. Kemampuan untuk mengambil suatu obyek pada setiap siklus kerja

pada kenyataannya didasarkan pada komponen yang telah diketahui posisi dan

tujuannya. Cara untuk menyatakan keberadaan benda bagi robot pada lokasi yang

sama setiap siklus harus dirancang.

Penerapan Robot Industri Dalam Material Handling

Aplikasinya disini adalah robot memindahkan material atau komponen dari satu

tempat ke tempat lain.

A. Pemindahan Material

Robot mengambil komponen pada satu lokasi dan menempatkannya pada

satu lokasi baru. Pada banyak kasus, orientasi ulang komponen harus ditetapkan

selama relokasi. Aplikasi dasar pada kategori ini relatif sederhana, operasi pick

dan place, dimana robot mengambil suatu komponen dan meletakkannya pada

satu lokasi baru. Contohnya adalah memindahkan komponen dari satu konveyor



ke konveyor yang lain. Yang diperlukan disini adalah robot berteknologi rendah;

dimana dibutuhkan hanya dua, tiga atau empat joint. Biasanya digunakan robot

bertenaga pneumatis.

Yang lebih rumit adalah mempalletkan (palletizing), yang mana robot

harus mengambil komponen, kotak kardus, atau obyek lain dari satu lokasi dan

meletakkannya di atas palet atau kontainer lain dengan posisi yang bermacam-

macam. Ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 1.16 Pengaturan komponen dalam palet oleh robot.

Meskipun titik pengambilan sama dalam setiap siklus, tetapi lokasi

peletakan diatas palet, berbeda-beda bagi setiap kotak karton. Robot harus

diajarkan setiap posisi pada palet menggunakan metode tertentu, atau robot harus

menghitung lokasi berdasarkan dimensi palet dan jarak pusat dari setiap kotak

karton (dalam sumbu x dan y).

Aplikasi lain yang mirip dengan mempaletkan adalah depalletizing (yaitu

memindahkan komponen dari palet dan meletakkannya pada satu lokasi misalnya

memindahkan pada conveyor), operasi penyusunan/stacking (yaitu menaruh

benda datar diatas benda datar lainnya, dimana lokasi vertikal untuk posisi

peletakan selalu berubah pada setiap siklus), dan operasi penyelipan/insertion

(yaitu robot menyelipkan benda pada ruang kosong di karton-karton yang

terpisah).



B. Pemuatan Atau Pelepasan Komponen Pada Mesin

Aplikasi robot pada proses pemuatan dan atau pelepasan komponen pada

mesin (loading dan atau unloading) :

Die casting. Robot mengeluarkan komponen dari mesin die casting. Operasi

lain seputar itu terkadang dilakukan oleh robot juga, termasuk merendam

komponen kedalam air untuk pendinginan.

Plastic molding. Robot digunakan untuk melepas benda yang telah dicetak

dari mesin cetakan injeksi.

Operasi permesinan logam. Robot digunakan untuk memasang bahan mentah

ke dalam mesin dan mengeluarkan barang jadi dari mesin tersebut. Perubahan

bentuk dan ukuran dari benda kerja sebelum dan sesudah diproses, selalu

menimbulkan masalah pada desain end effector dari robot, dan dual grippers

(penjepit ganda) selalu digunakan untuk mengatasi masalah seperti ini.

Forging. Dalam penempaan, robot dipakai untuk memasukkan bahan baku

panas ke dalam cetakan, menahannya selama cetakan diproses, dan

mengeluarkannya dari palu tempa. Tindakan pemukulan dan resiko kerusakan

dari cetakan atau end effector merupakan masalah teknis yang signifikan.

Pressworking. Operator manusia bekerja dengan resiko tinggi pada operasi

pengepresan lembaran logam. Robot digunakan sebagai pengganti tenaga kerja

manusia untuk mengurangi bahaya. Robot memasukkan lembaran logam

kedalam mesin press, kemudian proses stamping dilakukan, dan benda kerja

keluar dari bagian bawah mesin ke sebuah penampung (kontainer). Dalam

produksi besar-besaran, pressworking dapat dimekanisasi dengan

menggunakan gulungan lembaran logam daripada lembaran tunggal. Operasi

ini tidak memerlukan manusia maupun robot untuk berpartisipasi secara

langsung pada prosesnya.

Heat treating. Perlakuan panas. Ini merupakan operasi yang relatif sederhana,

dimana robot memuatkan dan atau memasukkan benda kerja pada tungku

pemanas.



Penerapan Robot Industri Dalam Proses Operasi

Aplikasi pada proses operasi adalah penerapan robot, dimana robot

melakukan proses operasi pada benda kerja.

Fitur pembeda pada jenis ini adalah robot dilengkapi dengan beberapa jenis tool

(perkakas) sebagai end-effector. Pada beberapa kasus, lebih dari satu tool

digunakan selama siklus kerja. Dalam hal ini, suatu pemegang tool ’ganti-cepat’

digunakan untuk mengganti tool selama siklus.

A. Pengelasan titik (Spot Welding)

Adalah proses penggabungan logam, dimana dua lembar logam digabungkan

bersama-sama pada satu titik kontak yang terjadi.

Dua buah elektroda dari tembaga digunakan untuk menekan benda kerja logam

dan kemudian diberikan arus listrik besar melalui titik kontak yang menyebabkan

terjadinya peleburan logam. Elektroda tersebut, bersama-sama dengan mekanisme

yang menggerakkannya, membentuk welding gun dalam pengelasan titik ini.

Contoh pada pengelasan body mobil. End effector robot disini adalah spot welding

gun digunakan untuk menjepit lembaran-lembaran plat body mobil dan melakukan

proses pengelasan resistan. Welding gun yang biasanya digunakan untuk

pengelasan titik pada mobil biasanya berat. Oleh karena itu, dengan operator

manusia, sulit dilakukan secara akurat. Banyak pengelasan yang salah, lokasi

pengelasan yang buruk, cacat lainnya, menghasilkan produk akhir yang secara

keseluruhan berkualitas rendah.

Robot yang digunakan pada pengelasan titik biasanya besar, dengan

kapasitas yang cukup untuk membawa welding gun yang berat. Lima atau enam

sumbu umumnya dibutuhkan untuk mencapai posisi dan orientasi yang diinginkan

oleh welding gun. Digunakan robot playback dengan titik-ke-titik. Robot dengan

sambungan lengan yang mengkoordinasikan adalah anatomi yang paling umum

dalam lini pengelasan titik industri mobil, yang terdiri dari beberapa lusin robot.

B. Pengelasan Busur Kontinyu (Continuous Arc Welding)

Digunakan untuk menghasilkan pengelasan kontinyu dibandingkan

pengelasan lokal pada titik-titik kontak yang spesifik seperti pada pengelasan titik.



Hasil dari pengelasan busur secara prinsip lebih kuat daripada pengelasan titik.

Karena pengelasan dilakukan secara kontinyu, maka las ini bisa digunakan untuk

membuat tangki-tangki bertekanan tinggi dan pengelasan-pengelasan lain yang

membutuhkan kekuatan dan kontinuitas.

Kondisi kerja bagi manusia yang mengerjakan pengelasan busur tidaklah

baik. Harus menggunakan helm wajah untuk melindungi mata dari radiasi

ultraviolet yang dihasilkan. Kaca helm pelindung harus cukup gelap agar sinar

ultraviolet tidak tembus. Karenanya, kaca ini sangat gelap sehingga pekerja tidak

dapat melihat tembus kecuali saat pengelasan sedang dilakukan. Arus listrik yang

besar digunakan dalam proses pengelasan tersebut, dan hal ini akan menyebabkan

bahaya bagi si pengelas. Temperatur yang tinggi pada proses tersebut berbahaya,

cukup panas hingga dapat meleburkan besi, aluminium, atau logam lain yang akan

dilas. Koordinasi yang sempurna antara lengan dan mata diperlukan oleh pengelas

untuk memastikan bahwa pengelasan mengikuti jalur yang diinginkan dengan

akurasi yang cukup agar hasil pengelasan baik. Hal ini, menghasilkan tingkat

kelelahan yang tinggi bagi pekerja. Akibatnya, si pengelas hanya mampu

melakukan proses pengelasan sekitar 20-30% dari waktu yang ada. Prosentase ini

dinamakan arc-on-time (waktu pnegelasan), didefinisikan sebagai proporsi waktu

ketika pengelasan busur dilakukan dan menjalankan proses pngelasan tersebut.

Untuk membantu pengelas, pekerja kedua, disebut fitter, b iasanya berada di

lingkungan kerja untuk men setup benda kerja yang akan dilas dan untuk

mengerjakan tugas rutin yang serupa untuk mendukung si pengelas.

Karena kondisi pengelasan busur secara manual ini, maka otomasi

digunakan karena secara ekonomis dan teknis layak diterapkan.

Robot yang dipakai dalam pengelasan busur harus mampu mengendalikan

lintasan yang kontinyu. Lengan robot terdiri dari lima atau enam joint. Sebagai

tambahan, sebuah fixture yang terdiri dari satu, dua atau lebih derajat kebebasan

untuk menjepit benda kerja ketika pengelasan dilakukan. Penjepit harus dirancang

secara spesifik untuk pekerjaan tertentu. Pemrograman untuk pengelasan busur

biasanya sangat membutuhkan biaya. Oleh karena itu, sebagian besar dari

penerapan ini membutuhkan ukuran batch yang besar untuk membenarkan

pemakaian sel kerja robot. Di masa yang akan datang, dengan dikembangkannya



fixture pengubah cepat, sementara usaha pemrograman sudah lebih mudah, maka

selang produksi lebih singkat akan dimungkinkan dalam penerapan robot

pengelasan busur.

B. Pelapisan Semprot (Spray Coating)

Pelapisan semprot menggunakan pistol semprot yang terarah pada obyek

yang akan dilapisi.

Fluida (misalnya cat) mengalir melalui nozzle p istol semprot untuk disemprotkan

ke seluruh permukaan obyek. Istilah spray coating mengindikasikan penerapan

yang lebih luas termasuk pengecatan.

Lingkungan kerja bagi manusia yang melakukan proses ini terancam

bahaya kesehatan. Meliputi gas beracun di udara, resiko dari semburan api yang

mendadak, suara berisik dari nozzle pistol semprot, lingkungan yang bisa

menyebabkan kanker bagi pekerja. Oleh karena bahaya-bahaya tersebut, aplikasi

robot sering digunakan pada pekerjaan ini.

Aplikasi robot pada hal ini meliputi penyemprotan peralatan rumah

tangga, body mobil, mesin, penyemprotan warna pada produk kayu, pada pelapis

keramik, pada perlengkapan kamar mandi.

Selain untuk melindungi pekerja dari lingkungan yang berbahaya,

keuntungan aplikasi robot pada proses penyemprotan pelapisan adalah

keseragaman pelapisan dibanding yang dilakukan manusia, pengurangan

penghamburan cat, pengurangan kebutuhan ventilasi area kerja karena manusia

tidak perlu berada dalam lokasi, dan produktivitas yang lebih besar.

C. Aplikasi pada proses lain

Pengelasan titik, pengelasan busur, pelapisan semprot adalah aplikasi pemrosesan

yang paling umum dari robot industri. Perkembangan pemakaian robot industri

adalah dalam beberapa proses berikut :

Drilling, routing dan proses-proses permesinan lainnya.

Penerapan ini menggunakan spindle berputar pada end-effectornya. Pahat potong

tertentu dipasang di ujung chuck dari spindel. Salah satu permasalahan pada

penerapan ini adalah masalah gaya pemotongan besar yang muncul dalam proses



permesinan. Robot harus cukup kuat untuk melawan gaya pemotongan tersebut

dan tetap menjaga akurasi pemotongannya.

Grinding, penyikatan kawat, dan operasi-operasi yang sejenis

Operasi ini juga menggunakan spindel berputar untuk menggerakkan pahat (roda

gerinda, sikat kawat, penghalusan roda) pada kecepatan putar yang tinggi untuk

menghasilkan operasi penyelesaian dan penghalusan benda kerja.

Pemotongan dengan waterjet.

Ini adalah proses dimana aliran air bertekanan tinggi ditembakkan melalui nozzle

kecil dengan kecepatan tinggi untuk memotong lembaran plastik, kain tenun,

karton dan material-material lain dengan presisi. Pada end effector terdapat nozzle

waterjet yang diarahkan oleh robot agar mengikuti jalur pemotongan yang

diinginkan.

Pemotongan laser.

Fungsi robot pada aplikasi ini mirip dengan fungsi pada pemotongan dengan

waterjet. Perkakas laser dipasang pada robot sebagai end effectornya. Pengelasan

dengan laser adalah aplikasi lain yang mirip.

Paku keling (Riveting).

Beberapa pekerjaan telah dikerjakan dengan penggunaan robot untuk melakukan

operasi paku keling dalam fabrikasi lembaran logam. Suatu perkakas keling

dengan mekanisme makan untuk mengisi paku keling terletak pada lengan robot.

Fungsi robot adalah untuk menempatkan perkakas keling pada lubang yang

diinginkan dan menggerakkan perkakas tersebut.



Penerapan Robot Industri Dalam Perakitan Dan Inspeksi

PERAKITAN

Perakitan melibatkan penggabungan dua atau lebih part untuk membentuk

suatu entitas baru, dinamakan sub rakitan (atau rakitan). Sub rakitan baru ini

dijamin dengan mengencangakan dua atau lebih part menggunakan teknik

pengencangan mekanik (seperti sekrup, mur, paku keling) atau proses

penggabungan (misal pengelasan, penyolderan, atau penggabungan adesif).

Robot biasanya memiliki kelemahan dalam kondisi produksi tinggi karena

robot tidak bisa beroperasi pada kecepatan setinggi yang dapat dilakukan oleh

peralatan otomasi tetap.

Penerapan yang paling menyenangkan dari perakitan dengan robot industri

adalah ketika campuran dari produk atau model yang serupa diproduksi pada sel

kerja atau jalur perakitan yang sama. Contoh produknya adalah motor listrik,

peralatan rumah tangga yang kecil, dan berbagai macam produk mekanik dan

elektrik yang kecil. Dalam hal ini konfigurasi dasar dari model yang berbeda itu

sama, akan tetapi memiliki variasi dalam ukuran, geometri, jenis pilihan dan fitur

lainya. Produk-produk seperti itu biasanya dibuat dalam ukuran batch pada jalur

perakitan manual. Bagaimanapun, tekanan untuk mengurangi inventori membuat

jalur perakitan model campuran lebih atraktif. Robot dapat digunakan untuk

menggantikan beberapa atau seluruh stasiun manual dalam jalur ini. Apa yang

membuat robot layak diterapkan dalam perakitan model campuran adalah

kemampuannya untuk melakukan variasi yang diprogram dalam suatu siklus kerja

untuk mengakomodasi konfigurasi produk yang berbeda.

INSPEKSI

Tugas-tugas inspeksi yang dilakukan oleh robot dibagi ke dalam dua kasus

:

1. Robot melakukan tugas memasang dan mengambil untuk mendukung

mesin inspeksi atau pengujian. Kasus ini betul-betul merupakan aktifitas

mesin bongkar muat, dimana mesin tersebut adalah sebuah mesin inspeksi.

Robot mengambil rakitan yang masuk ke sel kerja, memasukkan dan



mengeluarkan benda kerja di dalam proses inspeksi, dan menaruhnya pada

sel output. Dalam beberapa kasus, inspeksi mungkin menghasilkan

penyortiran part yang harus dilakukan oleh robot. Sesuai dengan tingkat

kualitasnya, robot tersebut meletakkan part pada penampung yang berbeda

atau pada konveyor keluaran yang berbeda.

2. Robot memanipulasi perangkat inspeksi, seperti pemeriksa (probe)

mekanis untuk menguji produk. Kasus ini mirip dengan operasi

pemrosesan dimana end effector yang ditempelkan pada lengan robot

adalah probe inspeksi. Untuk melakukan proses ini, benda harus dipasang

pada stasiun kerja pada posisi dan orientasi yang tepat, dan robot

memanipulasi probe inspeksi seperti yang diinginkan.

1.2.6 Pemrograman

Program robot : lintasan dalam ruang yang akan diikuti oleh manipulator

(robot), dikombinasikan dengan kegiatan terkait yang mendukung siklus kerja.

Untuk melakukan pekerjaan yang berguna, sebuah robot harus diprogram untuk

melakukan siklus pergerakannya.



Soal Latihan

1. Jelaskan pengertian Otomasi

2. Sebutkan Jenis Otomasi

3. Sebutkan beberapa alasan penggunaan otomasi

4. Sebutkan level Otomasi

5. Sebutkan Elemen Otomasi

6. Sebutkan pengertian robot industri

7. Sebutkan beberapa penerapan robot

Jawaban :

1. Otomasi dapat didefinisikan sebagai suatu tekhnologi yang berkaitan

dengan aplikasi mekanik, elektronik dan sistem yang berbasis

komputer (komputer, PLC atau mikro). Semuanya bergabung menjadi

satu untuk memberikan fungsi terhadap manipulator (mekanik)

sehingga akan memiliki fungsi tertentu.

2. Jenis Otomasi Ditinjau dari sistem manufaktur (atas dasar macam,

variasi dan jumlah produk)

1. Fixed Automation ( Otomasi Detroit )

2. Programmable Automation

3. Flexible Automation

3. Beberapa beberapa alasan penggunaan otomasi:

Meningkatkan produktivitas perusahaan ;

Tingginya biaya tenaga kerja ;

Kurangnya tenaga kerja untuk kemampuan tertentu

Tenaga kerja cenderung berpindah ke sektor pelayanan

Keamanan ;

Tingginya harga bahan baku

Meningkatkan kualitas produk ;

Menurunkan “Manufacturing lead time” (MLT)

Menurunkan “ in-process inventory”

Tingginya harga produk sebelum berotomasi

4. Level otomasi, yaitu:



Tingkat Alat.

Tingkat Mesin

Tingkat sel atau sistem

Tingkat Pabrik

Tingkat Perusahaan

5. Elemen Otomasi:

Power

Program of instruction

Sistem kontrol

6. Robot industri adalah sebuah mesin serba-guna yang dapat diprogram

dan mempunyai karakteristik antropometri tertentu.

7. Penerapan robot diantaranya pelapisan semprot, perakitan dan

inspeksi.

Bahan Acuan

[1]. Bateson, R.N. Introduction to Control System Technology, Sixth Edition,

Prenctice Hall, UpperSadle River, New Jersey, 1999.

[2]. Boucher, T.O., Computer Automation in Manufacturing, Chapman & Hall,

London, 1996.

[3]. Cleveland, P., PLCs get smaller, adapt technology, instrumentation and

control system, April 1997, pp. 23-32.

[4]. Hughes, T. A., Programmable Controllers, Second Edition, Instrument

Society of America, Research Triangle Park, Nort Carolina, 1997

[5]. Jones, T., dan L.A. Bryan, Programmable Controllers, International

Programmable Controllers, Inc., An IPC/ASTEC Publication, tlanta, Gergia,

1983

[6] Lavaleer, R., “Soft Logic’s New Challenge: Distributed Machine

Contrl,”Control Engineering, August, pp.51-58.



[7]. Groover Mikell.P. Automation, Production Systems, and Computer \-

Integrated Manufacturing., Secon Edition, Prenctic Hall, New Jersey, 2001).

[8]. Singh, Gurdip; Herrman, Jeffrey W, Design Similarity Measures for Process

Planning and Design Evaluation, Technical Research Report, Institute for

Systems Research, 1997.

[9] Turner, Wayne C, Introduction To Industrial And System Engineering,

Prenctice Hall, New Jersey, 1978

Bab i konsep_otomasi_sistem_produksi

Education

Transcript of Bab i konsep_otomasi_sistem_produksi