RANCANG BANGUN DAN SISTEM ELEKTRONIK MESIN POTONG PELAT OTOMATIS SERTA PENERAPAN PADA KAPAL PELAT DATAR

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN DAN SISTEM ELEKTRONIK MESIN POTONG PELAT OTOMATIS SERTA PENERAPAN PADA KAPAL PELAT DATAR Elfraldo Tamba Selly Danastri Yohanes Ardianto Nugroho Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Indonesia Abstrak Indonesia sebagai negara maritim yang memiliki memiliki potensi perikanan yang besar. Menurut data statistik perikanan dan kelautan 2011, Indonesia berada pada posisi ketiga dunia dengan nilai tangkap ton di tahun 2010, dengan laju pertumbuhan 2,91%. Sektor ini masih sangat berpotensi untuk ditingkatkan lagi, terlebih belum maksimalnya pengelolaan sumber daya ikan tangkap lokal. Upaya peningkatan produksi perikanan Indonesia terkendala permasalahan armada tangkap kapal nelayan. Kapal kayu yang sekarang menjadi pilihan utama kedepannya akan sulit menghadapi masalah ketersediaan kayu. Oleh karena itu harus ada bahan baku pengganti kayu yaitu dengan plat baja. Terobosan baru kapal pelat datar dengan material baja seharusnya dapat menjadi pemecahan masalah peningkatan armada tangkap nasional. Namun pengembangan dan penggunaan kapal berbahan dasar plat baja harus didukung dengan adanya galangan-galangan yang mampu melakukan proses produksi. Untuk melakukan fungsi produksi dan reparasi galangan kapal harus didukung fasilitas galangan yang memadai. Salah satu fasilitas galangan yang penting adalah bengkel potong pelat. Proses pemotongan plat dengan sistem manual akan membutuhkan waktu yang lama oleh karena itu diperlukan suatu otomasi pada proses pemotongan. Tujuan perancangan ini adalah untuk menghasilkan desain mesin potong pelat otomatis yang dapat diproduksi dan diterapkan pada galangan kapal kecil sehingga galangan kapal mampu untuk memproduksi kapal pelat baja. Dari hasil perancangan diperoleh rancangan mesin potong otomatis dengan kemampuan melakukan pemotongan pelat baja 1200x2400mm dengan ketebalan 10mm. rancangan mesin menggunakan 2 sistem penggerak utama (sumbu X-Y). pada sistem sumbu X digunakan motor stepper Autonics A2K-S544 sebagai actuator utama, sedang pada sumbu-y digunakan motor stepper Autonics A8K-S566. Untuk struktur pendukung (meja kerja) digunakan cast iron berbentuk kotak hollow 60x40mm, 60x40mm, dan 40x40mm dengan ketebalan masing-masing 3mm. serta bilah penopang plat dari steel mild. Keywords : Mesin, otomatis, produksi, matitim. 1. Pendahuluan Indonesia adalah negara maritim yang memiliki wilayah perairan yang luas. Luas wilayah laut Indonesia mencapai 3,1 juta kilometer persegi dan garis pantai sepanjang kilometer 1. Kondisi geografis ini merupakan potensi besar bagi sektor perikanan di Indonesia terutama di subsektor perikanan tangkap. Menurut data statistik perikanan dan kelautan 2011, Indonesia berada pada posisi ketiga dunia 1 dengan nilai tangkap ton di tahun 2010, dengan laju pertumbuhan 2,91%. Sektor ini masih sangat berpotensi untuk ditingkatkan lagi, terlebih belum maksimalnya pengelolaan sumber daya ikan tangkap lokal. Salah satu upaya yang dapat ditempuh guna meningkatkan perikanan tangkap nasional adalah dengan melakukan peremajaan dan peningkatan kehandalan armada tangkap. Peremajaan armada tangkap bertujuan untuk mengganti 1

2 kapal-kapal nelayan yang sudah tidak laik laut. Sedangkan peningkatan kehandalan armada tangkap dapat dilakukan dengan pembangunan kapal dengan kapasitas tangkap yang lebih besar dan memiliki ketahanan terhadap cuaca yang lebih bagus. Namun dengan semakin langka dan mahalnya harga kayu sebagai bahan baku utama kapal kayu hal ini akan menjadi kendala yang krusial. Selain itu kendala lain yang dihadapi adalah proses produksi kapal konvensional yang memakan waktu lama. Tabel 0.1 Waktu pambangunan kapal kayu di UD.Semangat untung Kab. Bulukumba Sumber : Kusumanti, Ima (2009) Terobosan baru kapal pelat datar dengan material baja seharusnya dapat menjadi pemecahan masalah peningkatan armada tangkap nasional. Kapal pelat datar adalah kapal alternatif selain kapal berbentuk lengkung (streamline). Dalam proses produksi, pelat kapal tidak mengalami proses bending, sehingga kapal dibagun dengan menggunakan pelat kulit yang berupa potongan-potongan pelat datar. Desain kapal pelat datar yang sederhana dengan menghindari bentuk lekukan (streamline) dapat memangkas waktu fabrikasi, sehingga produksi kapal dapat dilakukan lebih cepat. Material yang digunakan berupa lembaran pelat baja juga dinilai lebih ramah lingkungan karena dapat menggantikan fungsi utama kayu sebagai bahan baku. Namun semua itu harus didukung dengan adanya galangan-galangan yang mampu melakukan proses produksi. Proses produksi itu sendiri meliputi pemotongan pelat baja, perakitan, hingga peluncuran. Pemotongan pelat merupakan proses manufaktur dasar pada proses produksi kapal sebelum dilakukan proses perakitan. Proses inilah yang menjadi kendala selama proses produksi. Selama ini pemotongan pelat dilakukan secara manual, sehingga membutuhkan waktu dan biaya yang lebih banyak. Pemotongan dapat dilakukan dengan mesin potong otomatis, akan tetapi mesin potong pelat yang tersedia dipasaran memiliki kapasitas yang terlalu besar dengan harga mesin yang kurang terjangkau masyarakat nelayan. Hal ini akan mengakibatkan ketidak efektifan alat, serta biaya investasi yang sangat besar. Dampak yang timbul adalah kurang berkembangnya galangan-galangan kecil di wilayah pesisir Indonesia dikarenakan besarnya biaya investasi. Untuk itulah kami dalam satu tim pelaksana skripsi merancang suatu alat potong otomatis plasma dengan spesifikasi dan kemampuan memotong otomatis yang maksimal namun dengan rentang harga yang lebih terjangkau oleh pembuat kapal-kapal nelayan di galangan kecil sepanjang pantai Indonesia. Harapan kami dengan terlaksananya tugas akhir yang kami lakukan ini dapat menjawab kebutuhan bagi banyak galangan kecil di Indonesia 2

3 kedepannya, sehingga produksi kapal-kapal nelayan di Indonesia bahkan kapal-kapal besar dapat semakin ditingkatkan karena kemampuan pemotongan pelat yang meningkat dan jauh lebih efisien karena dibantu oleh alat potong otomatis plasma tersebut, sehingga diharapkan setiap tahunnya produksi kapal nelayan dengan pelat baja di Indonesia semakin maju dan kembali bergairah. 2. Landasan Teori Proses pemotongan logam merupakan suatu proses yang bertujuan untuk mengubah bentuk suatu produk dari logam (komponen mesin) dengan menggunakan bantuan mesin potong. Proses pemotongan logam merupakan kegiatan terbesar yang dilakukan pada industri manufaktur, proses ini mampu menghasilkan komponen yang memiliki bentuk yang komplek dengan tingkat kepresisian yang tinggi. Ada beberapa jenis mesin potong yang digunakan dalam proses pemotongan, salah satunya adalah menggunakan plasma. Plasma cutting dikembangkan pada tahun 1950an untuk memotong logam yang tidak dapat dilakukan dengan flame cutting, seperti misalnya stainless steel, aluminium dan tembaga. Plasma cutting menggunakan sebuah mesin plasma cutting terdiri dari power suply, arc starting circuit, dan torch. Mesin plasma cutting ini beroperasi dibawah sebuah sistem yang bernama sistem kendali. Sistem kendali adalah proses pengaturan suatu atau beberapa besaran sehingga berada pada suatu harga atau rangkuman harga tertentu (Pakpahan, 1994). Sistem kendali dapat dikelompokan dalam beberapa macam diantaranya sistem kendali manual dan sistem kendali otomatis. Sistem kendali manual adalah pengendalian dimana proses pengendaliannya masih dilakukan oleh manusia yang bertindak sebagai operator, sedangkan sistem kendali otomatis adalah pengendalian yang dilakukan oleh mesin-mesin/peralatan yang bekerja secara otomatis dan operasinya dibawah pengawasan manusia. Selain itu dikenal juga sistem kendali tertutup dan sistem kendali terbuka. Sistem kendali tertutup yaitu sistem pengendalian dimana besaran keluaran memberikan efek terhadap besaran masukan sehingga besaran yang dikendalikan dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan melalui alat pencatat (output mempengaruhi input).sementara sistem kendali trbuka adalah sistem pengendalian dimana keluaran tidak memberikan efek terhadap besaran masukan sehingga variable yang dikendalikan tidak dapat dibandingkan terhadap harga yang diinginkan. Pada rancangan mesin pemotong pelat otomatis,selain konstruksi bangun kerja,pemilihan perangkat elektronik untuk sistem kendali adalah bagian penting 3

4 didalamnya. Karena pada perangkat elektronik inilah proses dari sistem kendali ini memasukkan perintah hingga eksekusi pemotongan pelat diterima dan dilakukan oleh alat pemotong pelat otomatis tersebut. Perancangan perangkat elektronik untuk sistem kendali mesin pemotong pelat otomatis ini terdiri dari pemilihan Hardware (perangkat keras) dan Software (perangkat lunak). 2.1 Port Interface DB25 Komponen pengkonversi sinyal analog ke sinyal digital yang digunakan dalam perancangan ini adalah DB25. Port parallel jenis DB25 ini adalah salah satu jenis socket pada personal computer (PC) yang menghubungkan perangkat tersebut dengan dunia luar seperti pada printer lama. DB25 juga sering disebut sebagai printer port. Perusahaan Centronic adalah yang mempopulerkan port jenis ini,oleh karena itu port ini sering juga disebut dengan centronic port.pada mesin pemotong pelat otomatis ini,port DB25 dipakai untuk menghubungkan antara Personal Computer dengan Motor Driver 2.2 G-Code Format pemrograman CNC yang banyak digunakan dalam industri saat ini adalah G-Code. Format pemrograman ini adalah yang pertama kali terkenal dan banyak digunakan karena memang dikhususkan untuk penggunaan CNC. Setelah G-Code ini memang banyak sekali pengembangan yang dilakukan sehingga muncul format pemrograman baru yang barnama Step-NC, namun masih jarang digunakan. G-Code pada awalnya digunakan pada awal tahun 1960 oleh Electronical Industries Alliance secara terus menerus sehingga akhirnya dikeluarkan revisi terakhir disetujui pada bulan februari tahun 1980 yang disebut RZSZ274D. G code berorientasi pada mesin yaitu terfokus pada jejak titik pusat potong pada sumbu mesin untuk pemrogramannya. Pada controller CNC,masukan yang diberikan lewat keypad inilah yang akan dikirimkan menjadi G-Code hingga akhirnya dikirimkan dan diterjemahkan menjadi sebuah gerak operasi pada motor stepper. Namun pada perkembangannya, untuk mempermudah penggunaan mesin CNC, pihak pembuat perangkat lunak membuat sebuah interface dalam bentuk program di perangkat komputer yang sudah siap digunakan, sehingga untuk dapat mengoperasikan mesin CNC,tidak lagi diperlukan pemrograman untuk menyesuaikan fungsi keypad untuk memberi perintah kepada motor stepper untuk bergerak sesuai dengan yang diinginkan operator. 2.1 Pengujian Pada Sistem Kendali Pada sebuah rangkaian mesin CNC, terutama pada mesin yang berbasis PC sangat diperlukan beberapa pengujian untuk memastikan apakah sistem kendali dan 4

5 interface sudah tersinkronisasi dengan baik sehingga antara perintah masukan dan keluaran pada bidang kerja selaras dan presisi, terlebih untuk mesin dengan tujuan machining yang dibutuhkan kepresisian sangat tinggi sehingga tidak diperbolehkan toleransi/penyimpangan pada keluaran mesin Perpendicular Test Pengujian ini bertujuan untuk melihat apakah posisi axis X dan axis Y sudah saling tegak lurus satu dengan yang lainnya. Hal ini penting karena hasil pemotongan/pengerjaan dari mesin CNC akan melenceng jauh dari rancangan karena posisi axis X dan Y yang tidak saling tegak lurus. Sebagai contoh bila kita memasukkan program Gcode untuk membuat lingkaran, maka akan terjadi kemungkinan yang terbentuk pada bidang kerja adalah oval atau lingkaran yang tidak sempurna karena faktor yang disebutkan diatas tadi. Prosedur pelaksanaannya adalah dengan mengukur langsung menggunakan dua penggaris sudut siku siku lalu dilihat secara visual. Linearity Test Linearity test adalah pengujian yang dapat kita lakukan untuk mengetahui apakah ketika motor stepper diberi program untuk bergerak sejauh x cm, motor begerak sesuai dengan program tersebut. Pengujian ini dapat dilakukan dengan mengatur motor axis X dan Y pada posisi X0 dan Y0 lalu memasukkan program Gcode sederhana untuk bergerak sejauh jarak yang ditentukan dan diukur menggunakan alat ukur. Repeatibilty Test Pengujian repeatabilitas dilakukan dengan memasukkan program gerakan lurus sepanjang jarak yang ditentukan dan berulang ulang dengan jumlah data minimal sebanyak 50 data. Pengujian ini dilakukan untuk memastikan apakah motor dapat secara konsisten bekerja dengan kualitas yang sama. Pengujian ini dilakukan dengan alat yang dinamakan dial indicator yang diletakkan di ujung motor tiap axis, sehingga dari pembacaan angka di dial indicator tersebut kita dapat melihat apakah motor dapat bekerja dengan kontinyu dan konsisten. 3. Metoda Penelitian Menentukan topik dan tujuan perancangan. Studi literatur untuk memperoleh referensi dan dasar teori yang dapat digunakan pada perancangan sistem kendali mesin potong plat otomatis. Perancangan kebutuhan komponen-komponen pada sistem kendali utama Melakukan pengujian pada sistem kendali yang sudah dibuat Melakukan analisis pada desain alat. Pembuatan kesimpulan dari hasil rancangan yang telah dilakukan. 5

6 3. Hasil dan Pembahasan Secara umum,mekanisme kerja dari mesin potong plat otomatis adalah sebagai berikut : Perawatan dan penanganan terhadap error yang lebih mudah dilakukan oleh pihak galangan nantinya bila terjadi kesalahan fungsi pada perangkat PC Pengaturan yang lebih mudah dibandingkan dengan keypad karena tidak membutuhkan pemrograman (koding) untuk menjalankan fungsi nya. Penggunan PC digunakan dalam rancangan ini untuk menggantikan fungsi dari CNC Controller yang digunakan pada umumnya, berfungsi untuk memberikan masukan perintah kepada Breakout Board. Breakout board ini adalah perangkat khusus yang menjembatani antara komputer dan microcontroller untuk saling bertukar masukan dan keluaran seperti yang seharusnya dilakukan oleh Port LPT/DB25 pada komputer lawas. Pada rancangan mesin potong pelat otomatis ini,penulis memilih menggunakan PC/personal computer sebagai pengganti keypad yang biasa terdapat pada mesin CNC. Hal ini dikarenakan pertimbangan penulis mengenai kondisi galangan kecil kedepannya dimana mesin potong pelat otomatis ini akan digunakan, yaitu : Penggunaan PC yang lebih mudah dan familiar Pemilihan motor stepper dilakukan berdasarkan pertimbangan beberapa hal,yaitu : Perhitungan beban torsi yang akan ditanggung oleh motor Besarnya daya yang tersedia dari sumber daya Momen inersia pada motor Berdasarkan perhitungan yang sudah dilakukan dengan hasil sebagai berikut : Torsi pada sumbu x = 0.03 N.m Torsi pada sumbu Y= 0.31 N.m maka motor stepper yang dipilih untuk axis x adalah autonics A2K-S544(W). Motor stepper ini berukuran 42 mm x 42 mm. sedangkan untuk axis Y adalah autonics A16K-M569W yang berukuran 60 mm x 60 mm. kode dari perangkat motor stepper ini memiliki arti,yaitu : A : kode produk ( Autonics motor) 2-16K : torsi maksimal yang dapat ditanggung (Kgf.m) 6

7 S : arus rata rata ( S=0.75 A/Phase dan M=1.4 A/Phase) 5 : fase motor (5 fase) 4dan 6 : ukuran frame motor 4 dan 9 : panjang motor untuk mengatur dan mengoperasikan mesin potong pelat otomatis ini langsung dari perangkat komputer. Mach3 dapat diunduh secara legal melalui situs karena aplikasi ini memang sifatnya bebas (freeware). W : motor menggunakan dual shaft Berikut ini adalah spesifikasi lengkap dari kedua motor tersebut yang didapatkan dari katalog resmi produsen Autonics : Tabel 0.1 spesifikasi motor stepper autonics 42 Model A2K-S544(W) Max Holding Torque 1.8 kgf.cm Moment of rotor inertia 54 g.cm2 Rated Current 0.75 A/phase Basic Step angle 0.72 (full) Unit Weight 0.3 kg 60 Model A8K-S566(W) Max Holding Torque 8.3 kgf.cm Moment of rotor inertia 280 g.cm2 Rated Current 0.75 A/phase Basic Step angle 0.72 (full) Unit Weight 0.8 kg Karena pada rancangan mesin potong pelat otomatis ini tidak menggunakan keypad dan kodingan untuk mengatur fungsi keypad,maka penggunaan software/perangkat lunak dapat membantu bahkan mempermudah dalam pengaturan cara kerja mesin potong pelat otomatis ini. Software yang digunakan adalah Mach3. Mach3 adalah perangkat lunak yang dapat digunakan Gambar 0.1 Tampilan awal Mach3 Sebelum Mach3 dapat digunakan untuk mengoperasikan, ada beberapa konfigurasi penting yang harus dilakukan agar setiap perintah masukan yang kita berikan melalui tombol di program mach3 ini dapat diterima dengan baik oleh microcontroller menjadi operasi keluaran yang sesuai dengan yang kita inginkan. Konfigurasi ini antara lain adalah menentukan alamat port yang akan digunakan serta mengatur sinyal masukan dan keluaran yang akan digunakan, Pengaturan yang dilakukan setelahnya adalah pengaturan pada motor. Sebelum melakukan pengaturan ini kita harus menghitung dan memperkirakan performa dari motor dan stepper sehingga nantinya dapat bekerja dengan optimal dan pemotongan dapat selesai dengan alokasi waktu yang lebih efisien. 7

8 Diketahui : spesifikasi motor : basic step angle : 0.72 /step pitch ball screw : 5 mm/rev f maks pulsa pada driver : 1 Mhz dari informasi tersebut didapatkan : banyaknya step per putaran = 500 step/rev Linearity Test Pada pengujian Linearity Test ini, penulis menguji tiap motor pada axis X dan Y untuk bergerak sejauh jarak 10,20,30,40 hingga 100 cm secara bertahap dengan memasukkan Gcode pada kolom input di program Mach3 seperti contoh berikut pada X10 (motor axis X bergerak sejauh 10 cm/100 mm) : banyaknya step/mm =100 step/mm dengan kecepatan 1200 mm/menit, pulsa yang dikeluarkan adalah pulse. Masih dibawah batas f maks pulsa pada driver Hal penting lain yang harus dicek pada bagian ini adalah voltase di parallel port pins,karena masukan masukan pada drives biasanya secara optikal diisolasi dan didesain untuk menerima masukan tegangan sebesar 5V. PENGUJIAN SISTEM KENDALI Setelah konfigurasi sudah dilakukan pada interface, yang pada rancangan ini adalah mach3, maka selanjutnya yang dapat dilakukan adalah melakukan pengujian pada rangkaian sistem kendali mesin potong pelat otomatis ini. Pengujian ini dilakukan di Workshop Citralab yang berlokasi di kawasan perwira Bekasi. Pengujian yang dilakukan adalah Linearity Test dan Repeatibility Test. Gambar 0.2 Jendela masukan perintah untuk Linearity Test Setelah itu penulis menjalankan masukan perintah tersebut sambil mengukur apakah motor bergerak sejauh jarak yang sama dengan masukan perintah yang diberikan pada program Mach3 menggunakan mistar ukur. Repeatibility Test Mesin potong pelat otomatis yang dirancang ini juga dilakukan Repeatibility Test, karena alat ini kedepannya akan digunakan untuk pemotongan pelat kapal dalam jumlah yang besar, sehingga konsistensi pengerjaan yang dilakukan oleh mesin ini haruslah dalam kondisi yang baik, baik secara kualitas maupun kuantitas. Oleh karena itu lah pengujian ini juga disarankan wajib untuk dilakukan. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan alat yang bernama Dial Indicator. Alat ini adalah alat bantu yang digunakan untuk melihat apakah motor bergerak dan kembali secara konstan 8

9 saat ujung dari batang axis X dan Y kembali Sedangkan untuk motor Axis Y adalah pada titik 0 setelah bergerak sejauh jarak sebagai berikut : yang diperintahkan pada program GCode. (Repeatability test) (Mach2/3 Component) G00 G21 G17 G90 G40 G49 G80 G1 X5 F200 G0 X200 G4 P1 G0 X5 G1 X0 F100 G4 P2 Gambar 0.3 Dial Indicator M47 Program yang dibuat untuk melakukan Repeatability Test ini adalah Hasil Pengujian sebagai berikut : Setelah dilakukan pengujian pada kedua (Repeatability test) Motor Axis, maka didapatkanlah hasil seperti (Mach2/3 Component) berikut : G00 G21 G17 G90 G40 G49 G80 Tabel 3.2 Hasil pengujian linear pada motor Axis G1 X5 F200 X G0 X200 perintah masukan (cm) G4 P1 G0 X5 G1 X0 F100 G4 P2 M47 9 gerak aktual (cm)

10 Tabel 3.3 Hasil pengujian linear pada motor Axis perintah masukan (cm) Y gerak aktual (cm) Gambar 3.3 Grafik hasil pengujian pada sumbu X Gambar 3.4 Grafik hasil pengujian pada sumbu Y Pengujian Linearity ini dilakukan secara berulang hingga tiga kali untuk memastikan bahwa data yang penulis dapatkan mengenai kinerja dari motor stepper masin masing axis sudah baik. Dari tiga kali percobaan, penulis mendapatkan hasil data yang sama, seperti yang dapat dilihat pada tabel serta grafik dimana gerakan actual yang dilakukan oleh motor stepper akurat dan sesuai dengan perintah yang penulis masukkan pada interface Mach3. Pengukuran yang penulis gunakan dalam percobaan kali ini adalah mistar ukur yang mempunyai ketelitian hanya mencapai 1 mm. Dari hasil pengamatan dan pengukuran yang penulis lakukan, hasil yang didapat memang demikian, namun penulis tidak mengukur gerak actual dari motor stepper dengan alat ukur yang mempunyai tingkat ketelitian lebih dari 1 mm, karena dari pihak pabrikan motor stepper keluaran Autonics sendiri mengklaim bahwa tingkat ketelitian terbaik yang dapat dioperasikan oleh motor stepper keluaran Autonics hanya mencapai 1 mm saja, oleh karena itu penyimpangan kecil hingga tiga angka di belakang angka utama penulis abaikan karena penyimpangan tersebut sangat kecil dan dapat diabaikan dalam pengolahan data. Dari grafik dapat dilihat bahwa persamaan grafik adalah y=x, dan ini adalah kondisi ideal yang seharusnya didapatkan pada sebuah mesin CNC yang melakukan pemotongan serta membutuhkan akurasi serta ketepatan bentuk. Begitu juga bila ditinjau dari koefisien regresi linear yang bernilai 1, nilai ini adalah nilai yang ideal untuk sebuah fungsi dari sebuah pengolahan data. Dari hasil yang didapatkan ini, maka dapat dinyatakan bahwa tidak ada missing pulse yang terjadi selama pengiriman informasi dari perangkat komputer hingga diterima oleh motor stepper untuk diubah 10

11 menjadi gerakan, karena perintah masukan yang diberikan pada masing masing percobaan diaktualisasi menjadi gerakan dengan jarak yang sama dan akurat sesuai dengan perintah masukan (tingkat ketelitian hingga 1 mm). Setelah kita mendapatkan hasil bahwa tidak ada penyimpangan keluaran yang diaktualisasi oleh motor stepper, maka selanjutnya kita dapat melakukan pengujian Repeatability. Pengujian ini penulis lakukan setelah pengujian linear sudah selesai dilakukan dan sistem kendali diberikan waktu untuk di non aktifkan selama kurang lebih 1 jam, dikarenakan juga penulis memindahkan data hasil pengujian sebelumnya ke dalam tabel dan mempersiapkan alat ukur serta program untuk melakukan pengujian Repeatability ini. Percobaan Repeatability ini penulis lakukan kurang lebih sebanyak 2 kali untuk masing masing motor stepper di setiap Axis, dan untuk masing masing axis diberikan program untuk bergerak sejauh 200 mm sebanyak 50 kali. Penulis melakukan sebanyak 2 kali untuk setiap Axis untuk melihat apakah setelah motor diberikan beban untuk bergerak sebesar jarak 200 mm dan dilakukan secara kontinyu dapat beroperasi dengan baik dan tetap akurat sesuai dengan program masukan. Berikut ini adalah hasil pengujian yang penulis dapatkan : Tabel 3.4 Hasil pengujian linear pada motor Axis X percobaan ke- nilai terukur (cm)

12 rata rata 20 Standar deviasi 0 Tabel 3.5 Hasil pengujian linear pada motor Axis Y percobaan ke- nilai terukur (cm) rata rata 20 standar deviasi 0 Gambar 3.5 Grafik hasil pengujian Repeatability pada sumbu X 12

13 Gambar 0.5 Grafik hasil pengujian Repeatability pada sumbu Y Dari hasil pengujian Repeatability ini dapat dilihat bahwa dalam 50 sampel data yang diambil penulis tidak melihat adanya penyimpangan aktualisasi yang diperlihatkan oleh masing masing motor stepper tiap Axis. Dial indicator yang dipakai penulis berguna untuk mengecek dan memastikan bahwa motor stepper kembali ke titik 0 dengan benar, hal ini dilihat ketika ujung dari lengan axis yang diuji menyentuh tombol dial indicator jarum pada dial indicator selalu menunjuk ke angka 0. Tingkat ketelitian yang dimiliki oleh Dial indicator ini hingga 1:100 cm, dimana ketika ada perubahan dibawah 0.01 maka jarum tidak akan menunjukkan perubahan yang terlihat secara kasat mata. Karena nilai yang sangat kecil ini dapat diabaikan, maka penulis mendapatkan data yang konstan dari pengambilan data pertama hingga data ke 50. Maka secara statistic, data yang dimiliki penulis selama pengujian ini memiliki standar deviasi sebesar 0, secara teknis ini berarti motor stepper yang diuji oleh penulis memiliki ketahanan untuk bergerak dan bekerja secara kontinyu dalam jangka waktu yang lama. Ini sesuai dengan penerapan mesin potong pelat otomatis sendiri dimana nantinya mesin potong pelat otomatis ini akan digunakan untuk memotong pelat baja dalam jumlah yang besar dan dilakukan secara kontinyu untuk meningkatkan tingkat produksi kapal pada galangan kapal. Selama masa pengujian Repeatability ini, penulis juga tidak mendapatkan motor stepper berada dalam kondisi overheat, terlebih motor stepper dioperasikan dalam konfigurasi kecepatan maksimum, sementara pada praktisnya nanti motor stepper hanya bergerak sekitar 80% dari kecepatan maksimum karena motor harus menanggung beban tambahan yaitu alat Plasma Cutter itu sendiri, sehingga menurut penulis beban yang diberikan oleh plasma cutter itu sendiri akan mengurangi performa motor stepper ke kondisi operasional yaitu 80%. Selain pengujian linear dan Repeatability, ada beberapa jenis pengujian lagi yang dilakukan untuk melihat seberapa baik dan efektif kah sistem kendali pada mesin potong pelat otomatis ini,seperti interpolasi linear dan interpolasi sirkular, namun melihat dan menimbang bahwa mesin potong ini dibuat hanya untuk memotong pelat yang desain dan bentuk garisnya tidak rumit dan tidak membutuhkan pola interpolasi yang rumit antara kedua Axis, maka dua pengujian yang dilakukan penulis sudah dapat mewakili dan menggambarkan bagaimana performa sistem kendali mesin potong pelat otomatis ini saat digunakan nantinya. 4. Kesimpulan Berdasarkan pada analisa dan pembahasan di bab sebelumnya, maka dapat disimpulkan spesifikasi sistem elektronik mesin potong plat otomatis sebagai berikut : 13

14 Motor Stepper Autonic A2K-S544W untuk axis sumbu X Motor stepper Autonic A8K-S566W untuk axis sumbu Y Motor Stepper Driver Autonic MD5-HF14 Perangkat komputer dengan spesifikasi : Prosesor Intel i3 2.3 Ghz Ram 1 GB Media penyimpanan 250 GB Port LPT dan Wire Buffer/Relay Charge Pump Software Mach3 dan Vcarve Pro Dan dengan dua pengujian yang dilakukan, sistem kendali dapat berjalan dengan baik sesuai dengan perintah masukan yang diberikan oleh operator dalam bentuk G-code Dengan spesifikasi diatas, maka sebuah sistem elektronik pada mesin alat potong dapat dirakit dan digunakan dengan optimal untuk membantu pengerjaan produksi fabrikasi pada galangan kapal kecil dan menengah kedepannya dengan kisaran harga yang terjangkau dan perangkat yang mudah didapatkan di pasaran. SARAN Karena perancangan ini masih jauh dari sempurna, diharapkan untuk kedepannya dilakukan penelitian dan perhitungan lebih lanjut sehingga perancangan ini menjadi lebih baik kedepannya. Selain itu, saran untuk kedepannya adalah agar rancangan ini dapat diaplikasikan secara nyata di dalam suatu rangkaian utuh mesin potong pelat otomatis agar dapat digunakan serta bermanfaat bagi dunia maritim di Indonesia.. 5. Referensi - interface Port Paralel.Yufen.3 Jul < /interface-port-paralel/> - Marthoni, Sopha Chandra (2008). Format Pemrograman CNC - Ndaru (2013, june 4). Personal interview. - Bowo, Hobi Membuat Mesin CNC Sendiri Online Posting,14 april Kaskus Forum, 14 april /hobi-membu at-mesin-cnc-sendiri-diy-cnc/ - Subagio,Dalmasius Ganjar (2008). Teknik Pemrograman CNC.Jakarta: LIPI Press - Sumardi (2013). Mikrokontroler; 14

15 Belajar AVR mulai dari Nol.Jakarta: Graha Ilmu - Toni (2013,june 12). Personal Interview 15