Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.1.1 Tuntutan Sistem Produksi Maju Perkembangan teknologi dan kebudayaan manusia menuntut perubahan sistem produksi dalam dunia manufaktur. Kebutuhan produk yang semakin beragam dengan volume produksi semakin sedikit memerlukan metode produksi yang ekonomis, efisien dan mempunyai tingkat kehandalan yang tinggi. Metode produksi ini memiliki kendala yang relatif sulit untuk dihadapi dalam industri manufaktur karena memerlukan pengendalian kualitas, pengendalian ongkos dan ketepatan waktu produksi. Salah satu metode produksi yang dapat menjadi solusi yaitu sistem produksi terotomasi (automated production system). Sistem produksi terotomasi harus dapat memenuhi karakteristik dalam sistem produksi maju sebagai berikut: Sistem harus dapat mengantisipasi dengan cepat terhadap perubahan pasar dan perbaikan desain produk, Sistem harus responsif terhadap gangguan produksi seperti kerusakan peralatan produksi, interupsi oleh pekerjaan yang memiliki prioritas tinggi dan keterlambatan proses produksi, Sistem merupakan integrasi dari keseluruhan sub-sistem yang ada agar dapat segera memberikan respon, Perluasan atau upgrading sistem (penambahan dan peningkatan fungsi sistem) harus dapat dilakukan dengan mudah. Oleh karena itu, diperlukan pengintegrasian yang optimal antara proses produksi dengan sistem informasi produksi yang merupakan ciri utama sistem produksi maju. Pengintegrasian ini diperlukan terutama untuk industri manufaktur yang bersifat job shop yang memerlukan sistem produksi yang bersifat fleksibel dan mandiri. 1
1.1.2 Pemodelan Produk Pengembangan sistem produksi terotomasi memerlukan pengintegrasian antara proses produksi dengan sistem informasi produksi. Pada industri yang bersifat job shop, tahapan yang perlu diperhatikan sebagai dasar pengembangan sistem ini yaitu pengintegrasian antara tahap perancangan produk dengan tahap perencanaan proses. Komunikasi memiliki peranan penting sebagai penghubung dalam menjaga tingkat kebenaran informasi diantara kedua tahap tesebut. Salah satu model produk yang memenuhi syarat tersebut yaitu model produk berbasis feature. Feature adalah informasi mengenai karakteristik suatu bagian produk yang dibutuhkan untuk melakukan proses pemesinan, pencekaman, dan pengukuran berdasarkan geometrinya. Dengan menggunakan model produk berbasis feature, perancang dapat melaksanakan kegiatan perancangan dengan hanya menentukan ukuran produk disertai ukuran dan posisi feature-nya. Gambar teknik merupakan salah satu media komunikasi yang penting dalam sistem produksi sehingga pengembangan model produk berbasis feature harus diarahkan pada pembangunan aplikasi CAD (Computer Aided Design). Hal ini dikarenakan masih terbatasnya aplikasi CAD yang menggunakan konsep feature, padahal gambar teknik produk memberikan informasi geometri yang sangat penting bagi tahap perencanaan proses. Oleh karena itu, pengembangan model produk berbasis feature yang mengarah kepada pembangunan aplikasi CAD sangat diperlukan. 1.2 Rumusan Masalah Proses manufaktur memiliki beberapa tahapan, antara lain tahap perencanaan yang memuat tujuan dan latar belakang pembuatan produk, tahap desain produk, tahap perencanaan proses dan tahap operasi. Pada saat ini hampir semua proses perancangan dan perencanaan produk terpisah dengan proses manufaktur. Hal ini menyebabkan aliran informasi antara bagian-bagian tersebut kurang terhubung dengan baik sehingga seringkali pihak yang melakukan proses manufaktur membutuhkan waktu yang tidak sedikit untuk memahami maksud pihak perancang. Hal inilah yang menyebabkan pemborosan waktu dalam membuat produk. 2
Sistem pemodelan produk berbasis feature ini bertujuan untuk mengintegrasikan tahap perencanaan dan perancangan dengan tahap manufaktur. Model feature dipilih karena feature mengandung informasi geometri, posisi dan orientasi terhadap produk. Informasi-informasi tersebut nantinya dapat digunakan baik oleh tahap desain produk maupun proses manufaktur. Bagi sistem manufaktur, informasi ini dapat diolah menjadi informasi yang berkaitan dengan proses manufaktur produk tersebut antara lain informasi jenis proses, urutan proses, penentuan mesin perkakas untuk membuat produk, kecepatan potong, estimasi waktu produksi, bahkan G-code untuk mesin-mesin CNC. Pemodelan produk berbasis feature ini didukung oleh konsep Computer Integrated Manufacturing (CIM) dengan menggunakan metode pemrograman berorientasi objek. Dengan menggunakan metode ini, informasi yang diproses oleh suatu bagian dapat juga dipakai oleh bagian lainnya walaupun bagian tersebut tidak dapat mengerjakannya. Secara garis besar perumusan masalah untuk penelitian ini dapat dinyatakan dalam bentuk kalimat tanya sebagai berikut: 1. Variabel apa saja yang harus dimasukkan oleh perancang dalam merancang suatu produk? 2. Informasi apa saja yang diperlukan oleh pihak manufaktur dari tahap desain produk untuk digunakan dalam membuat produk? 3. Bagaimana algoritma sistem pemodelannya untuk menghubungkan kedua hal di atas? 4. Bagaimana mewujudkan algoritma sistem pemodelan tersebut ke dalam bentuk aplikasi perangkat lunak sehingga mudah untuk digunakan? Pada penelitian tugas akhir ini, perhatian lebih diberikan dalam hal penentuan algoritma untuk pemodelan produk berbasis feature pada tahap desain. Hal ini karena tahap desain merupakan awal dari semua proses yang dapat dilakukan pada perancangan suatu produk. Melalui pembuatan aplikasi perangkat lunak ini diharapkan dapat semakin mempermudah pembuatan suatu produk dan mempercepat waktu yang diperlukan di dalam perencanaan proses. 3
1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari tugas akhir ini adalah: 1. Mengembangkan sistem pemodelan produk berbasis feature, yang dapat memberikan informasi geometri produk dan dapat digunakan oleh manajemen perancangan produk pada suatu sistem produksi, 2. Menghasilkan algoritma yang dapat menurunkan informasi mengenai pemrosesan feature-feature pengurangan dalam suatu produk, 3. Menampilkan hasil proses dari algoritma feature pengurangan tersebut dalam bentuk aplikasi perangkat lunak. 1.4 Pembatasan Masalah Untuk menyederhanakan permasalahan dalam tugas akhir ini, maka ditentukan beberapa pembatasan sebagai berikut : 1. Dalam memodelkan produk, hanya dipakai feature dengan bentuk dasar primitif balok dengan metode pembentukan feature pengurangan, 2. Bentuk benda kerja yang digunakan dalam pemodelan adalah bentuk balok, 3. Tidak dimungkinkan terjadi interaksi antara feature-feature dalam satu benda kerja, 4. Feature hanya memiliki satu orientasi terhadap setiap permukaan benda kerja, 5. Objek yang ditampilkan pada aplikasi perangkat lunak menggunakan model wire frame dan model surface, 6. Aplikasi perangkat lunak dikembangkan dengan Java sebagai bahasa pemrograman dengan tambahan API berupa Java 3D dan GUI design menggunakan NetBeans IDE dan JBuilder Enterprise 2007. 1.5 Manfaat Penelitian Dengan penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini diharapkan: 1. Memudahkan perancang produk dan para pelaku perencanaan proses dalam merancang suatu produk, 2. Menurunkan lead time dan biaya produksi suatu produk, 4
3. Memberikan informasi-informasi yang dapat mempermudah proses manufaktur suatu produk, 4. Menjadi sumber data dan informasi (pustaka) bagi pengembangan sistem pemodelan produk berbasis feature selanjutnya, 5. Algoritma sistem pemodelan yang digunakan diharapkan dapat mempermudah dalam pengembangan aplikasi perangkat lunak. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan laporan penelitian ini dibagi menjadi 5 (lima) bab. Pembagian tersebut adalah: Bab 1 Pendahuluan, berisi latar belakang masalah, tujuan penelitian, pembatasan masalah dan sistematika penulisan. Bab 2 Dasar Teori, berisi tinjauan pustaka yang digunakan sebagai referensi dalam mengerjakan tugas akhir ini. Tinjauan pustaka tersebut antara lain mencakup sistem produksi, sistem produksi terdistribusi mandiri, konsep pemodelan, konsep feature dan aplikasi Java dengan menggunakan Java 3D API. Bab 3 Algoritma Feature Pengurangan Pemodelan Produk Berbasis Feature, menjelaskan tentang konsep-konsep yang digunakan pada pemodelan produk berbasis feature berdasarkan algoritma feature pengurangan. Bab 4 Studi Kasus, berisi simulasi dari aplikasi yang dibuat berdasarkan hasil pemodelan pada bab 3. Bab 5 Kesimpulan dan Saran, berisi kesimpulan hasil penelitian dan saran untuk penelitian lebih lanjut. 5