TI-3222: Otomasi Sistem Produksi

(1)

TI - 3222: Otomasi Sistem Produksi

Konsep dan Model Dasar Sist em Ot om asi

Laborat orium

Laborat orium Sist emSist em ProduksiProduksi w ww .lspit b.org

w ww .lspit b.org ©

D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB

Hasil Pembelajaran

• Mahasiw a m am pu unt uk m elakukan proses

perancangan sist em ot om asi, sist em m esin NC,

sert a m erancang dan m engim plem ent asikan

sist em kont rol logika.

• Penilaian:

UTS: 40%

UAS: 40%

Lab & Tugas: 20%

(2)

TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 1 3

•

Prasyarat :

TI 2121 – Pr oses m anufakt ur

TI 2241 – Logika pem r ogram an dan kom put er EL2116 - Rangkaian elekt rik dan elekt ronika

•

Referensi:

Ut am a

– Com put er Aided Manufact ur ing, by T- C Chang, R. Wy sk , and H- P Wang. Prent ice Hall, 1998

Pendukung

– Com put er I nt egrat ed Design and Manufact uring, by D. Bedw ort h, M. Hender son, and P. Wolfe, McGr aw - Hill, 1991

– Thom as O. Boucher , " Com put er Aut om at ion in Manufact uring," Chapm an & Hall, 1996

– Pet ruzella, F.D., I ndust r ial Elect r onics, MCGr aw - Hill, Singapor e, 1996

– Asfahl, C.R., Robot s and Manufact uring Aut om at ion, John wiley & Sons, Singapor e, 1995

D e pa r t e m e n Te k n ik I n du st r i FTI - I TB Memehamai dasar-dasar sistem pengendali

serta jenis-jenis pengendali Sistem pengendali tertutup,

Jenis-jenis pengendali Teori dan Dasar Sistem

Pengendali 7.

K Memahami jenis-jenis peralatan pengendali:

transducer, sensor dan aktuator Transducer dan sensor, Aktuator

6.

K, P Memahami jenis-jenis peralatan pengendali:

utama /pengarah dan saklar Peralatan pengendali utama dan

pengarah, Saklar manual dan mekanik

Peralatan Pengendali di Industri 5.

K, P Memahami simbol-simbol dan hukum logika

serta mampu membuat rangkaian logika praktis

Dasar-dasar simbol, Hukum logika, Sistem bilangan, Rangkaian Memahami jenis-jenis diagram elektrik serta

mampu membaca dan membuat diagram elektrik Diagram ladder, diagram

pengkawatan, diagram penampang saluran, diagram koneksi, diagram block Perancangan dan persiapan otomasi

2.

K Memahami perkembangan teknologi otomasi

serta jenis-jenis sistem otomasi Perkembangan teknologi otomasi,

Pengertian otomasi Konsep dan Model Dasar Sistem

Otomasi 1.

Activity K/P/R/X/U Tujuan Instruksional Khusus (TIK)

Sub Topik Topik

(3)

TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 1 5 Memahami cara kerja CAD/CAM serta

teknik-teknik integrasi antara CAD dan CAM

CAD/CAM Topik Lanjut: Soft Automation 15.

K Memahami sistem manufaktur flexible serta

jenis-jenis FMS dan memahami teknik integrasi atar komponen hardware sebuah FMS

Flexible Manufacturing System Topik Lanjut: Hard Automation

14.

K, P Mampu membuat program NC dari suatu

proses pemesinan Kode simbolik NC, Pemrograman

NC 13.

K, Memahami teknik pengendalian numeric Sejarah NC, Komponen-komponen Mampu menyusun diagram ladder serta

mengoperasikan PLC dari suatu sistem nyata

Diagram ladder, Pemrograman PLC

11.

K Memahami fungsi PLC serta

komponen-komponen PLC Tujuan pemakaian PLC, Arsitektur

PLC Programmable Logic Controller 10.

K, P Memahami teknik-teknik komunikasi data

serta mampu melakukan pemindahan data secara serial, parallel maupun melalui sistem jaringan Fondasi komunikasi data,

Pengkodean data, Komunikasi serial/parallel, Teknik mentransfer data, Jaringan komputer Komunikasi Data dan Lokal

Area Network pada Sistem Manufaktur 9.

Activity K/P/R/X/U Tujuan Instruksional Khusus (TIK)

Sub Topik

– Alat m ekanis unt uk handling diant ara m esin perkakas sehingga m enj adi suat u lint as produksi yang kont inu.

Karakt erist ik dari ot om asi Det roit :

– Mekanism e t anpa bant uan operat or – Alat t ransfer

– Operasi perm esinan dilak uk an secara sekuensial – Benda kerj a ber gerak dengan sendirinya

– Ut ilisasi yang t inggi

(4)

Otomasi Detroit

• Kelanj ut an ot om asi Det roit :

Perakit an m ot or list rik, radio, TV

“Aut om at ed push but t on fact ory”

Pengendali ot om at is proses kont inu

• Teknologi yang digunakan:

Pneum at ik

mesin perkakas jig, gages

(5)

Otomasi (Automation)

• Pengendali proses t erot om asi (

aut om at ed

) unt uk

m encapai akurasi, presisi dan yang lebih pent ing

lagi produkt ivit as.

• Dalam sit uasi sist em m anufakt ur saat ini,

ot om asi m encoba unt uk m em enuhi st rat egi

persaingan dalam bent uk QCDF (

Qualit y, Cost ,

Delivery dan Flexibilit y

) .

• I de dasar ot om asi:

Penggunaan elekt rik dan/ at au m ekanik unt uk

m enj alankan m esin/ alat t ert ent u

Disert ai “ ot ak” yang m engendalikan m esin/ alat t ersebut .

Agar produkt ivit as m eningkat dan ongkos m enurun.

Otomasi (Automation)

• Pengendalian yang “ baik” dim ungkinkan oleh

elekt ronik :

Munculnya I nt egrat ed Circuit ( I C) pada t ahun 1960- an

Munculnya m icroprocessor pada t ahun 1970- an

• Penurunan ongkos I C dan m ikroprocessor

m elahirkan Revolusi I ndust ri I I

• Deraj at / t ingkat ot om asi:

Ot om asi indust ri t ergant ung dari kem am puan

(6)

TI-3222: Otomasi Sistem Produksi - 1 1 1

Pengendali

•

Pengendalian m eliput i :

Menghidupkan/ m enj alankan Mem at ikan/ m enghent ikan Mengat ur gerakan

Mengat ur posisi/ aliran

•

Kem am puan m engendalikan produk akt ual dengan produk

yang diinginkan dan m elakukan penyesuaian

•

Jant ung pengendali ot om asi m odern adalah elekt ronik

•

Dengan elekt ronik dim ungkinkan dirancangnya sist em

ot om at is yang kom pleks dan fleksibel

Paradigma perubahan pada sistem manufaktur

• Paradigm a perubahan pada sist em m anufakt ur

dari 1980- sekarang:

Kom pet isi int ernasional

Kualit as yang baik

Harga yang m urah

Wakt u yang pendek

• Teknologi berbasis kom put er :

NC, robot ika, CAD, CAM, FMS, CI M

(7)

Pengertian otomasi

• Teknologi yang m em anfaat kan aplikasi m ekanik,

elekt ronik dan sist em kom put er unt uk

m engoperasikan dan m engendalikan operasi

• Perm asalahan ( ut am a) yang ingin diselesaikan

m enggunakan ot om asi:

1. Tenaga kerj a

Kelangkaan t enaga kerj a yang ahli / t ram pil Jum lah t enaga kerj a yang t inggi

2. Daya beli

Sistem Otomasi

• Jenis sist em ot om asi dapat dikelom pokkan

m enj adi:

Num erical Cont rolled Machine Tools ( NC, CNC)

Program m able Cont roller ( PC / PLC)

Aut om at ic St orage and Ret rieval Syst em ( AS/ RS)

Robot ics

Flexible Manufact uring Syst em s ( FMS)

• Manfaat dari ot om asi:

Out put m eningkat

Ket elit ian m eningkat

Wakt u proses m enurun

Area produksi m enurun

(8)

Mekanisasi VS Otomasi

•

Mekanisasi

Susunan operasi yang akan bekerj a pada suat u m at erial t ert ent u.

Jika sem ua peralat an baik dan m at erial t idak bervariasi, m aka produk akan sesuai dengan yang dikehendaki.

•

Pengendali Ot om at is

Produk diinspeksi secara ot om at is, inform asi diproses unt uk m elakukan pengat uran

•

Konsep ot om asi

Meniru m anusia

Sensing Æt hinking Ædecision m aking

•

Mekanisasi: usaha unt uk m em bant u m anusia dari usaha fisik

•

Ot om asi: usaha unt uk m em bant u m anusia dari usaha m ent al

Contoh sistem otomasi

(9)

Desain untuk Otomasi

• Desain pr oduk harus m em ungkinkan unt uk

diproduksi dan dirakit

• Kom ponen/ produk m em ungkinkan unt uk: diubah

orient asi, reposisi, at aupun dirakit .

• Ket idakt elit ian dalam m em perhat ikan hal di at as

akan m em buat ot om asi sulit dit erapkan

Desain untuk Otomasi

• Hal- hal yang perlu diperhat ikan pada suat u

proses pem buat an kom ponen/ produk ant ara lain:

Kesim et rian

– Kesim et rian part akan m em udahkan unt uk ot om asi. – Kesim et rian t erkadang m em buat ot om asi m enj adi sulit

dilakukan.

(10)

Desain untuk Otomasi

•

Part s t angling

(11)

Desain untuk Otomasi

•

Desain unt uk feeding

Proses feeding:

– Sist em t rack , biasanya m enggunakan vibrasi at aupun gr avit asi at au gaya lain unt uk

m em indahk an sat u k eping part dari sat u lokasi ke lokasi lainnya. – Oleh karena it u, part

harus didesain

sedem ik ian r upa sehingga dapat dit ransport asikan dalam k eadaan nor m al, t idak saling t um pang t indih, at au t er j adi reposisi pada saat t ransport asi. Perhat ikan Gam bar 6.

Desain untuk Otomasi

•

Desain unt uk pengarahan

Suat u part yang akan dim asukkan ke suat u lubang:

– m en- t irus- kan bagian uj ung part , dan at au m ent ir usk an lubang yang akan dim asuk i.

(12)

Desain untuk Otomasi

• Pengencang

Sem akin banyak baut dan pengencang m enyulit kan

unt uk ot om asi.

Unt uk it u perlu didesain produk sedem ik ian rupa

sehingga unt uk bagian yang perlu dikencangkan t idak diperlukan baut at aupun pengencang yang banyak, nam un cukup suat u m ekanism e pengencang dan sedikit baut at au pengencang. Jika m em ang pengencang t erpaksa harus dipergunakan, m aka st andarisasi ukuran dan bent uk akan m em bant u dalam proses ot om asi t ersebut . Perhat ikan Gam bar 8.

(13)

Desain untuk Otomasi

•

Berbagai cont oh kasus dapat dilihat pada Gam bar 9 dan 10.

Original design for m echanism t o feed single sheet s of paper int o a print er

Desain untuk Otomasi

•

Berbagai cont oh kasus dapat dilihat pada Gam bar 9 dan 10.

(14)

Siklus Hidup Produk

• Dengan penggunaan ot om asi, salah sat u

keunt ungan yang dapat diperoleh adalah

m enurunnya siklus w akt u desain produk, at au

w akt u yang dibut uhkan unt uk m eluncurkan

produk baru dari konsept ual desain, analisa pasar,

desain produk dan pengem bangan proses.

Menstabilkan proses

• Unt uk m em ungkinkan dilakukannya proses

ot om asi, m aka produk dan proses yang st abil

relat if diperlukan.

• Jika produk dan proses berubah- ubah, m aka

harus dilakukan pendesainan ulang sist em

(15)

Kualitas, Reliabilitas dan Otomasi

• Kualit as dan Ot om asi

Kualit as dan ot om asi m em ilik i hubungan yang erat .

Kualit as t ent unya berkait an dengan pengendalian

kualit as.

Ot om asi dapat dit erapkan j ika proses dapat dikendalikan

dengan ket at .

• Reliabilit as m esin

Pada suat u sist em produksi yang ot om at is, m esin unt uk

berj alan secara ot om at is t anpa supervisi dari operat or.

Reliabilit as m esin perlu diperhat ikan unt uk m enj aga

supaya kerusakan pada sat u subsist em t idak berpengaruh pada subsist em lainnya.

Param et er yang dipergunakan: ket ersediaan

(availabilit y) , dan m aint ainabilit y.

Manfaat otomasi

• Manfaat ot om asi dapat dij abarkan sebagai

berikut :

Out put m eningkat

Ket elit ian m eningkat

Wakt u proses m enurun

Area produksi m enurun

(16)

Persiapan Otomasi

• Unt uk m enerapkan ot om asi di perusahaan,

beberapa persiapan yang harus dilakukan:

Jenis produksi: j ob order, bat ch, dan kont inu

St udi proses produksi:

– Work st udy – Met hod st udy – Work m easurem ent

– Fisibilit as per baik an t eknik produk si ( elim inasi operasi, kom binasi operasi, perbaikan operasi)

Est im asi ongkos : ekonom i t eknik

Perencanaan dan pengendalian produksi

Harapan dari otomasi

• Mem perpendek w akt u kerj a

• Kondisi kerj a yang am an

• Harga m urah, kualit as baik

• Kesem pat an kerj a

(17)

Alasan perlunya otomasi (1)

• Meningkat kan produkt ivit as

Keluaran produksi per j am yang lebih t inggi dapat

dicapai dengan ot om asi, dibandingkan dengan operasi m anual

• Ongkos t enaga kerj a yang t inggi

Upah buruh selalu m eningkat . Oleh karena it u, invest asi

t inggi dari t eknologi ot om asi t elah dapat dibenarkan secara ekonom i unt uk m enggant ikan operasi- operasi m anual

• Kekurangan t enanga kerj a

Kecenderungan di negara m aj u yang m engim por t enaga

kerj a

Alasan perlunya otomasi (2)

• Meningkat kan j um lah t enaga kerj a yang berm inat

ke sekt or j asa

Adanya pandangan generasi saat ini t ent ang pekerj aan

pabrik yang kasar, m em bosankan dan kot or

• Keselam at an kerj a

Ot om asi m engubah fungsi operat or dari peranan yang

m enunt ut part isipasi akt if ke suat u peran pengawasan ( supervisory)

• Ongkos bahan baku yang t inggi

Tingginya harga bahan m ent ah m enunt ut sem akin

t ingginya efisiensi penggunaan bahan m ent ah t ersebut . Mengurangi kegagalan produk adalah salah sat u

(18)

Alasan perlunya otomasi (3)

• Meningkat kan kualit as

Selain m eningkat kan kecepat an produksi, ot om asi j uga

m eningkat kan konsist ensi dan kesesuaian t erhadap spesifikasi kualit as produk