OTOMASI INDUSTRI MATERI 1 PENDAHULUAN 1 Asumsi Otomatis

OTOMASI INDUSTRI MATERI 1 PENDAHULUAN

1. Asumsi Otomatis • Asal mula Otomatisasi Tingkat kebutuhan dan Permintaan • Historis Otomatisasi Cetakan dalam bentuk manual seperti kue, uang dan lainnya Cetakan dengan penggerak mesin uap Cetakan dengan penggerak mesin diesel Mesin listrik Sistem kontrol menggunakan mesin elektronik contoh mesing perkakas Otomatisasi Detroid Sistem kontrol menggunakan mesin komputer Artificial Intelegen untuk mengatur banyak tugas

2. Arti Otomasi • Otomatis (a) : bekerja sendiri; secara otomat; dengan sendirinya • Otomat (n) : alat atau mesin yang dapat bergerak dan bekerja sendiri • Otomatisasi (n) : 1. 2. Perihal otomatis; pengotomatisan. Penggantian tenaga manusia dengan tenaga mesin, secara otomatis melakukan dan mengatur pekerjaan, sehingga tidak memerlukan lagi pengawasan manusia (dalam industri, dsb). • Otomatisasi : Operasi otomatis pada sebuah perlengkapan, proses atau sistem dengan peralatan mekanik atau elektrik yang membantu untuk kemampuan observasi, usaha dan keputusan manusia

Kendali dan Ide Dasar Otomasi • Pengendali proses terotomasi (automated untuk mencapai akurasi, presisi dan lebih penting lagi produktivitas melalui QCDF (Quality, Cost, Delivery dan Flexibility) Otomatic Manufacturing, untuk memenuhi strategi persaingan. • Ide dasar otomasi : ▫ Penggunaan elektrik dan/atau mekanik untuk menjalankan mesin/alat tertentu ▫ Disertai “otak” yang mengendalikan mesin/alat tersebut ▫ Agar produktivitas meningkat dan biaya operasional menurun ▫ https: //www. youtube. com/watch? v=Z 8 iog. M 5 RLY 0

Otomasi • Pengendalian yang “baik” dimungkinkan oleh elektronik : ▫ Munculnya Integrated Circuit (IC) pada tahun 1958 http: //webstudi. blogspot. co. id/2017/02/apa-itu-ic-integratedcircuit. html? m=1 ▫ Munculnya microprocessor pada tahun 1946 https: //de-kill. blogspot. co. id/2009/05/sekilas-sejarah-mikroprosesor. html • Derajat/tingkat otomasi : ▫ Otomasi industri tergantung dari kemampuan mengendalikan proses dengan sedikit atau tanpa bantuan manusia

3. Definisi Otomasi • Otomasi adalah suatu teknologi yang menggabungkan aplikasi ilmu mekanika, elektronika dan dalam perkembangannya menggunakan sistem berbasis komputer melalui proses atau prosedur yang biasanya disusun menurut program instruksi serta dikombinasikan dengan pengendalian otomatis untuk meyakinkan apakah semua instruksi itu sudah dilaksanakan seluruhnya dengan benar sehingga produktivitas, efisiensi dan fleksibilitas meningkat. • Otomasi Pabrik : “A process without direct human activity in the process”. https: //www. youtube. com/watch? v=ZTKQoie. Lyg. I

Historis Detroid • Automasi (automation) menurut oxford dictionary of English berarti : “the use or introduction of automatic equipment in a manufacturing or other process or facility” atau penggunaan peralatan otomatis dalam proses manufaktur atau proses lainya. Menurut Automation Federation, automasi adalah : “kreasi dan aplikasi teknologi untuk mengawasi dan mengontrol proses produksi dan pengiriman barang dan jasa”. Istilah otomasi (automation) sendiri pertama kali digunakan di industri mobil Ford’s di Detroit, sebagai substitusi kata otomatis/automatic, sehingga pada awalnya dikenal sebagai Otomasi Detroit • https: //dokumensaya. com/download/sejarah-perkembangansistem-kendali-diawali-dengan-revolusi-industri-i-danii_58 d 353 b 4 dc 0 d 606 a 7 cc 346 d 5_pdf

Otomasi Detroit (lanjutan) • Kelanjutan otomasi detroit : ▫ Perakitan motor listrik, radio, TV ▫ “Automated push button factory” ▫ Pengendali otomatis proses kontinu • Teknologi yang digunakan : ▫ Pneumatik ▫ Elektronik dan Komputer

Otomasi Detroit • Istilah otomasi (automation) pertama kali digunakan General Motors pada tahun 1974 yang mendirikan departemen otomasi (automation department). • Otomasi Detroit digunakan untuk menjelaskan alat mekanis untuk handling di antara mesin perkakas sehingga menjadi suatu lintas produksi yang kontinu. • Karakteristik dari otomasi detroit : ▫ Mekanisme tanpa bantuan operator ▫ Alat transfer ▫ Operasi permesinan dilakukan secara sekuensial ▫ Benda kerja bergerak dengan sendirinya ▫ Utilisasi yang tinggi ▫ Special purpose (pembentukan blok mesin)

Rentang Teknologi Alat Kerja Terhadap Waktu

Pengendali (Controller) • Pengendalian meliputi : ▫ Menghidupkan/menjalankan ▫ Mematikan /menghentikan ▫ Mengatur gerakan ▫ Mengatur posisi /aliran • Kemampuan mengendalikan produk aktual dengan produk yang diinginkan dan melakukan penyesuaian • Jantung pengendali otomasi modern adalah elektronik dan komputer • Dengan elektronik dimungkinkan dirancangnya sistem otomatis yang kompleks dan fleksibel

Paradigma Sistem manufaktur • Paradigma perubahan pada sistem manufaktur dari 1980 -sekarang : ▫ Kompetisi internasional ▫ Kualitas yang baik ▫ Harga yang murah ▫ Waktu yang pendek • Teknologi otomatisasi komputer : NC, robotika, CAD, CAM, FMS, CIM • Pada industri manufaktur modern “Bertahan hidup adalah mengotomasi sistem dengan memelihara fleksibilitasnya”.

Sistem Otomasi Modern • Jenis sistem otomasi dapat dikelompokkan menjadi : ▫ Numerical Controlled Machine Tools (NC, CNC) ▫ Programmable Controller (PC/PLC) ▫ Automatic Storage and Retrieval System (AS/RS) ▫ Robotics ▫ Flexible Manufacturing Systems (FMS) • Manfaat dari otomasi : ▫ Output meningkat ▫ Ketelitian meningkat ▫ Waktu proses menurun ▫ Area produksi menurun ▫ Tenaga kerja menurun

Solusi masalah karena otomasi • Teknologi yang memanfaatkan aplikasi mekanik, elektronik dan sistem komputer untuk mengoperasikan dan mengendalikan operasi • Permasalahan (utama) yang ingin diselesaikan menggunakan otomasi atau solusi otomasi : 1. 2. Tenaga kerja Kelangkaan tenaga kerja yang ahli/trampil Jumlah tenaga kerja yang tinggi Kebutuhan akan permintaan yang tinggi’ Daya beli yang terjangkau makin efektif dan efisien

Mekanisasi VS Otomasi • Mekanisasi ▫ Susunan operasi yang akan bekerja pada suatu material tertentu ▫ Jika semua peralatan baik dan material tidak bervariasi, maka produk akan sesuai dengan yang dikehendaki • Mekanisasi : usaha untuk membantu manusia dari usaha fisik • Otomasi : usaha untuk membantu manusia dalam kegiatan produksi • Pengendali Otomatis : produk diinspeksi secara otomatis, informasi diproses untuk melakukan pengaturan • Konsep otomasi ▫ Meniru manjusia ▫ Sensing thinking decision making

Manusia & Mesin (Metheun, 1976) Awal • Kebaikan Manusia : ▫ Speed lambat ▫ Power kecil terbatas, dapat berubah-ubah ▫ Keseragaman tidak dapat diandalkan untuk pekerjaan rutin ▫ Memori/ingatan untuk segala macam sebagai penentu dasar -dasar pikiran, strategi dan hanya jangka pendek ▫ Berpikir baik secara induksi • Kekurangan Manusia : ▫ Proses kalkulasi lambat/ salah, namun mampu mengkoreksi • Kebaikan Mesin : ▫ Speed sangat cepat ▫ Power bisa diatur besar dan tetap ▫ Keseragaman dapat diandalkan dan cocok untuk pekerjaan rutin ▫ Memori/ingatan baik untuk menyimpan dan memproduksi sesuatu yang sudah ditentukan baik untuk jangka pendek/panjang ▫ Berpikir baik secara deduktif • Kekurangan Mesin : ▫ Proses kalkulasi cepat dan tepat, namun tidak mampu mengkoreksi

Contoh Desain Sistem Mekanik

Desain untuk otomasi • Desain produk harus memungkinkan untuk diproduksi dan dirakit • Komponen/produk memungkinkan untuk : diubah orientasi, reposisi, ataupun dirakit • Ketidaktelitian dalam memperhatikan hal di atas akan mebuat otomasi sulit diterapkan • Hal-hal yang perlu diperhatikan pada suatu proses pembuatan komponen/produk antara lain : ▫ Kesimatrian Kesimetrian part akan memudahkan untuk otomasi Kesimaterian terkadang membuat otomasi menjadi sulit dilakukan Perhatikan Gambar 3 & 4.

KOMPONEN OTOMASI • • • Difficult to Orient Preffered Difficult to Feed Tangling Difficult to Assemble Builds (Baut) https: //www. youtube. com/watch? v=V 46 h 3 np. PBy. Q https: //www. youtube. com/watch? v=PI 5 f. Ic. J 9 foo

Komponen otomasi

Komponen otomasi • Parts tangling ▫ Pegas : diperlukan tindakan untuk mengeliminasi bagian-bagian dari pegas yang dapat membuat kelompok pegas menjadi kusut. Perhatikan gambar.

Komponen Otomasi • Desain untuk feeding ▫ Proses feeding Sistem track, biasanya menggunakan vibrasi ataupun gravitasi atau gaya lain untuk memindahkan satu keping part dari satu lokasi ke lokasi lainnya Oleh karena itu, part harus didesain sedemikian rupa sehingga dapat ditransportasikan dalam keadaan normal, tidak saling tumpang tindih, atau terjadi reposisi pada saat transportasi. Perhatikan gambar.

Komponen Otomasi • Desain untuk pengarahan ▫ Suatu part yang akan dimasukkan ke suatu lubang : Mentiruskan bagian ujung part, dan atau mentiruskan lubang yang akan dimasuki. Perhatikan gambar.

Komponen Otomasi • Pengencang ▫ Semakin banyak baut dan pengencang menyulitkan untuk otomasi ? ▫ Untuk itu perlu didesain produk sedemikian rupa sehingga untuk bagian yang perlu dikencangkan tidak diperlukan baut ataupun pengencang yang banyak, namun cukup suatu mekanisme pengencang dan sedikit baut atau pengencang. Jika memang pengencang terpaksa harus dipergunakan, maka standarisasi ukuran dan bentuk akan membantu dalam proses otomasi tersebut. Perhatikan gambar.

Komponen Otomasi Contoh Letak Pengencang

Komponen Otomasi Contoh Kasus • Berbagai contoh kasus dapat dilihat pada gambar. https: //www. youtube. com/watch? v=6 Waxrew. Bx. JU

Siklus Hidup Produk • Dengan penggunaan otomasi, salah satu keuntungan yang dapat diperoleh adalah menurunnya siklus waktu desain produk, dengan adanya waktu yang dibutuhkan untuk meluncurkan produk baru dari konseptual desain, analisa pasar, desain produk dan pengembangan proses.

Stabilisasi Proses • Untuk memungkinkan dilakukannya proses otomasi, maka produk dan proses yang stabil relatif diperlukan • Jika produk dan proses berubah-ubah, maka harus dilakukan pendesainan ulang sistem otomasi, penambahan perangkat lunak ataupun perangkat keras, pemrograman ulang terhadap sistem yang sudah ada, dan akibatnya penerapan otomasi menjadi mahal

Kualitas dan Reliabilitas Pada Otomasi • Kualitas dan Otomasi ▫ Kualitas dan otomasi memiliki hubungan yang erat ▫ Kualitas tentunya berkaitan dengan pengendalian kualitas ▫ Otomasi dapat diterapkan jika proses dapat dipantau secara ketat • Reliabilitas mesin ▫ Pada suatu sistem produksi yang otomatis, mesin untuk berjalan secara otomatis tanpa supervisi dari operator ▫ Reliabilitas mesin perlu diperhatikan untuk menjaga supaya kerusakan pada satu subsistem tidak berpengaruh pada subsistem lainnya ▫ Parameter yang dipergunakan : ketersediaan (availability), dan maintainability

Persiapan Otomasi • Untuk menerapkan otomasi di perusahaan, beberapa persiapan yang harus dilakukan : ▫ Jenis produksi : job order, batch, dan kontinu ▫ Studi proses produksi : Work study Method study Work measurement Managemen pengawasan Fisibilitas perbaikan teknik produksi (eliminasi operasi, kombinasi operasi, perbaikan operasi) ▫ Estimasi ongkos : ekonomi teknik ▫ Perencanaan dan pengendalian produksi

Alasan perlunya otomasi • Meningkatkan produktivitas keluaran produksi unit per jam yang lebih tinggi dapat dicapai dengan otomasi, bila dibandingkan dengan operasi manual • Efisiensi kinerja yang tinggi Teknologi otomasi telah dapat dibenarkan secara ekonomi untuk menggantikan operasi-operasi manual mempercepat proses produksi. • Kekurangan tenaga kerja kecenderungan di negara maju yang mengimpor tenaga kerja atas permintaan produk yang tinggi. • Meningkatkan jumlah tenaga kerja yang berminat ke sektor jasa adanya pandangan generasi saat ini, mempunyai presepsi tentang pekerjaan pabrik yang kasar, membosankan dan kotor

Alasan perlunya otomasi (lanjutan) • Keselamatan kerja otomasi mengubah fungsi operator dari risiko bahaya yang terjadi sehingga peran pengawas (supervisor) menjadi hal yang utama, sedangkan peran operator sebagian diganti dengan peran mesin otomasi. • Harga bahan baku yang meningkat Akan menuntut semakin tingginya efisiensi kinerja dari kesalahan yang mungkin terjadi dan Mengurangi kegagalan produk adalah satu keuntungan otomasi. • Meningkatkan kualitas Selain meningkatkan kecepatan produksi, otomasi juga meningkatkan konsistensi dan kesesuaian terhadap spesifikasi kualitas produk dalam hal standarisasi. • Mengurangi “manufacturing lead time” otomasi mengurangi waktu antara customer order dan delivery product.

Alasan perlunya otomasi (lanjutan) • Mengurangi “in process inventory” otomasi mengurangi waktu yang dihabiskan sebuah benda kerja/produk di dalam pabrik • Bila tidak dilakukan otomasi, ongkosnya tinggi keuntungan penerapan otomasi seringkali muncul dengan cara yang dapat dihitung atau diduga, seperti misalnya meningkatnya kualitas produk secara standarisasi dan meningkatkan penjualan berdasarkan tingkat pesanan yang tinggi.

Pro & Kontra Otomasi Pro (Setuju) • Mengurangi waktu produksi per part • Memberikan peluang bagi tenaga kerja yang berkualitas • Memberikan kondisi kerja yang lebih aman dan nyaman. • Menghasilkan produk berkualitas tinggi dan dengan standarisasi yang sesuai. Kontra (tidak setuju) • Upgraded/downgraded (otomasi : “penaklukan manusia oleh mesin”) • Terjadi pengurangan tenaga kerja • Mengurangi daya beli konsumen • Pasokan akan banyak sehingga pasar akan saturated & memperlemah daya beli

Argumen untuk “tidak” menerapkan otomasi • Pekerjaan tenaga manusia menjadi turun derajatnya. Otomasi memindahkan ketrampilan yang diperlukan pada suatu pekerjaan dari manusia/operator ke mesin • Akan terjadinya penurunan jumlah kebutuhan tenaga kerja yang dapat menimbulkan pengangguran • Otomasi dapat menurunnya kemampuan ekonomi masyarakat akibat meningkatnya jumlah pengangguran yang berakibat pada kemampuan daya beli menurun

Argumen untuk menerapkan otomasi • Otomasi adalah kunci untuk meningkatkan hasil produksi per harinya. • Otomasi memberikan lingkungan kerja yang lebih aman dan nyaman bagi para pekerja • Sistem produksi terotomasi menghasilkan produk yang lebih baik dengan harga yang lebih rendah • Pertumbuhan industri otomasi akan meningkatkan kesempatan kerja • Otomasi adalah satu cara untuk membantu menerapkan standarisasi dalam hasil produksi.

Harapan dari otomasi • • • Memperpendek waktu kerja Kondisi kerja yang aman Harga murah, kualitas baik Kesempatan kerja Meningkatkan standar hasil produk barang

Pengaruh otomasi bagi manajemen • Manajemen harus dapat menetapkan pemasaran yang lebih luas bagi produk yang dihasilkan • Manajemen harus menyelidiki, merencanakan dan menganalisa dengan teliti, hati-hati dan cermat agar tidak mengalami kesulitan dalam mengendalikan pemasaran hasil produk. • Manajemen harus memahami bahwa otomasi membutuhkan tenaga yang mempunyai technical skill maupun managerial skill, agar tidak merugi

Klasifikasi Otomasi • Mikell P. Groover ▫ Fixed Automation ▫ Programmable Automation ▫ Flexible Automation • N. Visnadham ▫ Integrated Automation

Diagram P – Q Klasifikasi Otomasi

MACAM OTOMASI • • Fixed Programmable Flexible Integrated

Fixed Automation • Fixed Automation (otomasi Tetap) adalah sistem otomasi yang ditentukan dengan urutan proses operasi yang tetap berdasarkan konfigurasi peralatannya • Contoh : ▫ Transfer lines ▫ Automatic assembly lines ▫ Penyulingan minyak https: //www. youtube. com/watch? v=5 b 52 dl. Nnl. Go

Programmable Automation • Programmable Automation (otomasi terprogram) adalah sistem otomasi dengan peralatan produksi yang dirancang memiliki kemampuan terhadap perubahan urutan operasi untuk mengerjakan konfigurasi produk berbeda • Contoh : ▫ NC ▫ Assembly Robot ▫ AGV ▫ https: //www. youtube. com/watch? v=Rb. Bv 1 f. P 1 gqw

Flexible Automation • Flexible Automation (otomasi fleksibel) adalah penyempurnaan otomasi terprogram yang selalu disempurnakan sehingga mampu memproduksi produk-produk bervariasi tanpa kehilangan waktu proses pemindahan dari produk satu ke lainnya • Contoh ▫ Flexible Manufacturing Systems (FMS) ▫ https: //www. youtube. com/watch? v=6 neu. Jd. Go 7 v M

Integrated Automation • Integrated Automation (otomasi terintegrasi) adalah sistem otomasi yang mempunyai lingkup rancangan organisasi yang logik, seperti engineering, production, testing, marketing dan fungsi distribusi ke dalam sistem komputer terintegrasi • Berkembang pada tahun > 2000 • Contoh ▫ Computerized Integrated Manufacturing (CIM) ▫ https: //www. youtube. com/watch? v=n. UBh_k 74 ta 0

Sifat-sifat Sistem Otomasi Fixed Automation Programmable Automation • • • Investasi tinggi Kecepatan produk tinggi Fleksibilitas rendah Mass production Set up + program dirubah, maka waktu produksi hilang Investasi tinggi Kecepatan produk tinggi Fleksibilitas tinggi Batch + job shop production Set up + program dirubah, maka waktu produksi tidak hilang

Sifat-sifat Sistem Otomasi (lanjutan) Flexibel Automation • • Investasi tinggi Kecepatan produk medium Fleksibilitas tinggi Continue produksi untuk penggabungan beberapa produk Integrated Automation • • Investasi sangat tinggi Kecepatan produk tinggi Fleksibilitas tinggi Continue produksi untuk penggabungan beberapa produk Note : - Fleksibilitas tinggi cocok untuk produksi dengan kuantitas rendah dengan berbagai jenis roduk yang berbeda - Laju produksi tinggi, cocok untuk permintaan jumlah besar

Penerapan Otomasi Industri Non manufaktur • Transportasi udara : automatic pilot, sistem pemesanan tiket • Kantor pos, bank : mesin penyortir uang / pos, ATM • Komunikasi : sistem switch telepon otomatis • Militer : peluru kendali, sistem senjata otomatis • Kereta api : sistem transportasi masal • Penjualan : Barcode, sistem pencatatan inventory

Penerapan Otomasi (lanjutan) Industri Manufaktur • Automatic machine tools (mesin perkakas otomatis) untuk memproses benda kerja (parts) • Automatic transfer line dan similar sequential production systems • Automatic assembly machines • Industrial robots • Automated inspection systems for quality • Feedback control and computer process control • Computer systems untuk membuat prosedur otomatis seperti perencanaan, koleksi data dan menetapkan aktivitas pendukung dalam proses manufaktur

Prinsip-prinsip Otomasi dan Strategi Terkait • Prinsip “USA” ▫ Understand the existing process (U), pelaksanaan proses produksi mudah dimengerti ▫ Simplify the process (S), prosesnya sederhana ▫ Automated the process (A), proses secara otomatis • Automation Migration Strategy • 10 Strategi otomasi

Automation Migration Strategy

Strategi Migrasi Menuju Sistem Otomasi • Banyak perusahaan memiliki strategi migrasi menuju sistem otomasi yakni rencana yang diformulasi untuk mengevolusi sistem manufaktur yang memproduksi produk baru sesuai berkembangnya permintaan. • Fase 1 : produksi manual menggunakan stasiun kerja independen tunggal beroperator yang beroperasi secara mandiri dapat memulai produksi dengan perkakas yang cepat dan murah • Fase 2 : produksi terotomasi menggunakan stasiun kerja tunggal terotomasi yang beroperasi secara mandiri mengurangi biaya tenaga kerja dan meningkatkan laju produksi • Fase 3 : produksi otomasi terintegrasi menggunakan stasiun ganda terotomasi dengan operasi berseri dan sistem pemindahan unit pekerjaan terotomasi antar bstasiun kerja mengurangi biaya tenaga kerja dan meningkatkan laju produksi

Sepuluh Strategi Otomasi dan Produksi 1. Spesialisasi operasi 2. Operasi terkombinasi 3. Operasi yang simultan 4. Integrasi operasi 5. Fleksibilitas yang meningkat 6. Perbaikan pemindahan bahan dan pergudangan 7. Inspeksi berjalan 8. Pengendalian proses dan optimasi 9. Pengendalian operasi pabrik 10. Manufaktur terintegrasi secara komputer (CIM)

REFERENSI : (1) Mikell Groover. Automation, Production System, and Computer Integrated Manufacturing. 2000. (2) Richard C. Dorf, Andrew Kusiak, 1994, Handbook of Design, Manufacturing and Automation, John Wiley & Sons Inc. (3) Katsuhiko Ogata, 1995, Teknik Kontrol Automatik, Jakarta, Penerbit Erlangga. (4) T. C. Chang, R. Wysk and H. P. Wabng, Computer Aided Manufacturing Integrated Manufacturing, 1998, New Jersey, Prentice Hall Inc. (5) Thomas O. Bouchery, 1996, Computer Automation in Manufacturing, Chapman & Hall.