KOMPUTER DAN INDUSTRI
Akhir dasawarsa delapanpuluhan ditandai dengan persaingan industri yang sangat ketat. Amerika Serikat mendapat saingan dari negara Jepang sebagai negara industri yang terkemuka. Gaya kepemimpinan Jepang dianggap unik dan diperkirakan efektif untuk mendorong negara itu menjadi pemimpin industri dunia.
Ternyata Jepang disamping ketekunan kerjanya telah memanfaatkan jasa komputer dan robot dalam industri mereka. Untuk banyak fungsi yang penting dalam industri, manusia telah sepenuhnya digantikan oleh robot yang dikendalikan oleh komputer.
Otomatisasi industri di Jepang ternyata telah berkembang cukup jauh, yang mengakibatkan produk mereka lebih berkualitas dan kompetitif di pasaran dunia. Jasa komputer dalam bentuk lain seperti Computer Aided Design (CAD) dan Computer Aided Manufacturing (CAM) diperkirakan telah meluas pengunaannya di lapisan industri Jepang sehingga penggunaan komputer lebih dari sekedar alat penelitian atau simulasi saja tetapi sebagai alat bantu industri untuk meningkatkan kualitas industri.
Istilah robot diciptakan oleh penulis Drama berkebangsaan Cekoslovakia bernama Karel Capek (1890-1938). Drama R.U.R. (Rossum’s Universal Robot) yang ditulisnya dan dimainkan pada tahun 1921 melukiskan suatu masyarakat di masa depan di mana robot telah menggantikan manusia di pabrik-pabrik. Istilah robot berasal dari kata robota yang di dalam bahasa Cekoslovakia berarti pesuruh atau pekerja paksa. Kata ini mirip dengan kata
robotat dari bahasa Rusia yang berarti Bekerja.
Keadaan masyarakat saat ini hampir sama dengan apa yang digambarkan oleh Karel dalam dramanya. Robot banyak digunakan di pabrik sebagai pengganti manusia dalam melakukan pekerjaan yang rutin dan berbahaya. Tidak mengherankan bahwa para ilmuwan mulai berlomba-lomba untuk membuat robot yang lebih baik dari robot yang ada sekarang.
PERKEMBANGAN TEKNOLOGI ROBOT
1. Perkembangan di Luar Negeri
Perkembangan robot di luar negeri mengalami kemajuan yang sangat pesat, hal ini dikarenakan oleh semakin banyaknya perusahaan atau pabrik-pabrik yang membutuhkan tenaga kerja robot seperti: perusahaan kendaraan bermotor, obat-obatan, makanan, pakaian, dan sebagainya. Bahkan ada juga perusahaan yang membuat robot dan mengembangkannya seperti Honda, Sony Electronics, ASEAN, dan sebagainya.
Komputer dan Mekatronika adalah program jurusan teknik yang merupakan penggabungan dari jurusan teknik mesin, elektronika, fisika, dan informatika. Perbedaannya dari jurusan teknik yang lain adalah jurusan ini menitik beratkan dalam pengembangan teknologi robot. Keempat jurusan yang tergabung merupakan jurusan-jurusan yang penting dalam pembuatan dan pengembangan robot, misalnya: jurusan mesin dibutuhkan dalam pembuatan mesin & desain robot, jurusan elektronika dibutuhkan dalam pembuatan perangkat-perangkat dan panel pengontrol robot, jurusan fisika dibutuhkan dalam memperhitungkan gerakan yang dapat dilakukan robot, dan jurusan informatika sangat penting dalam pengembangan sistem kecerdasan buatan untuk robot tersebut.
Amerika dan Jepang adalah negara yang pertama kali memperkenalkan program jurusan mekatronika. Contoh perguruan tinggi yang memiliki program jurusan mekatronika adalah Massachusetts Institute of Technology, Carnegie Mellon University, dan Stanford University (Amerika Serikat). Perguruan tinggi ini sudah lama mengembangkan program mekatronika, sehingga perguruan tinggi ini disebut sebagai pusat teknologi robot di dunia saat ini.
2. Perkembangan di Dalam Negeri
Perkembangan teknologi robot di Indonesia saat ini juga mengalami perkembangan yang cukup pesat. Industri-industri mesin, makanan, obat-obatan, dan sebagainya juga sudah menggunakan robot. Sudah beberapa tahun ini banyak Perguruan Tinggi yang mengadakan Seminar dan Pameran Robot Indonesia, selain itu perguruan-perguruan tinggi tersebut juga menggelar lomba robot Nasional yang diikuti oleh hampir seluruh Perguruan Tinggi di Indonesia.
Beberapa mahasiswa/i Fakulitas Komputer dan Elektro tertarik membuat robot kreasi sendiri untuk diikutkan dalam lomba tersebut. Selain untuk melihat perkembangan dan banyaknya minat akan robot di Indonesia, lomba ini juga bertujuan untuk memotivasi berkembangnya teknologi robot Indonesia. Pemenang lomba robot tersebut akan dikirim sebagai wakil Indonesia untuk mengikuti lomba robot Internasional nantinya.
ROBOT UNTUK INDUSTRI
Fungsi robot di industri pada umumnya ditujukan untuk menggantikan peran manusia dalam melaksanakan tugas-tugas yang memerlukan ketelitian tinggi, waktu yang tepat dan mengandung resiko yang tinggi terhadap keselamatan manusia.
Robot industri pada umumnya terdiri dari sebuah bangunan besar dengan beberapa lengan yang keluar padanya lengkap dengan penjepit, sensor dan
peralatan pada ujungnya. Bangunan utamanya pada umumnya kokoh dan diletakkan di atas jalur tertentu. Lengan mekanisnya dapat digerakkan dengan cukup leluasa.
Struktur robot dapat dibagi menurut bagian-bagian sebagai berikut : 1. Manipulator
2. Pengendali
Terdiri dari komputer, antarmuka dan perangkat lunak 3. Sumber Daya
Bertenaga pneumatik, hidrolik dan listrik 4. Peralatan Ujung
Penjepit, penyemprot, las dan sebagainya 5. Sensor
Pengukur perubahan keadaan robot, termasuk posisi lengan.
Ada 4 macam arsitektur robot yaitu : 1. Kartesian (Cartesian)
2. Silindris (Cylindrical)
3. Bertautan (Jointed atau Rotary) 4. Sferis (Spherical)
Dua jenis pertama memiliki tingkat ketelitian yang tinggi akan tetapi memiliki ruang gerak yang terbatas karena dibatasi oleh jangkauan lengannya. Jenis sferis dan rotary akan mendominasi aplikasi industri pada masa depan apabila dibantu dengan komputer dan perkembangan teknologi lengan robot.
Secara fungsional, robot dapat diklasifikasikan menjadi : 1. Servo (Playback), dengan ciri-ciri :
Mampu untuk berhenti pada beberapa titik sepanjang jalur gerakan Kemampuannya berdasarkan pada
mekanisme servo dan perangkat lunak
Pemograman intensif dan
mempunyai ketelitian yang tinggi Lebih halus tetapi mahal harganya.
2. Non Servo (Berurutan), ciri-ciri :
Gerakan sudah tertentu sesuai dengan batasan mekanisnya
Tanpa pemrograman
Kemampuan pengulangan tinggi
Komputer dan Kurang halus dan lebih murah harganya.
Robot Servo terbagi menjadi : 1. Point to Point
Jenis ini jalur robot terhubung menurut garis lurus dan mampu digunakan untuk pengecatan titik dan garis, mengelas dan membor, merakit serta menangani suku cadang
2. Continuous Path
Jenis ini mampu untuk bergerak melingkar, memerlukan memori dan digunakan untuk aplikasi yang bergerak melingkar, pengelasan dabn pengecatan.
Metode-metode pemrograman robot yang dikenal adalah : 1. Walk Through
Manipulator digerakkan secara manual, melalui seluruh posisi yang ditentukan. Dalam hal ini robot belajar untuk melaksanakan tugas yang diberikan yang diberikan. Kecepatan belajarnya disesuaikan dengan kecepatan pengajarnya. Ketelitian penentuan titik-titik utama dalam gerakkan sangat penting
2. Lead Through
Manipulator dikendalikan dari jauh baik oleh komputer atau pengendali lainnya. Operator mengikuti posisi lengan dengan cermat dan bila telah berada pada jalur atau titik yang ditentukan, posisi direkam oleh komputer 3. Plug-in
Program dibuat dengan memasukkan plug atau jack kepada papan yang tersedia. Robot beroperasi sesuai dengan rekaman perintah yang disimpan. 4. Branching
Dilakukan sesuai dengan pemrograman biasa sehingga memungkinkan dilakukannya variasi dari gerakan tergantung pada lingkungannya. Pada metode ini, program dapat mengirimkan data pada robot pada waktu robot bekerja sehingga robot dapat berinteraksi dengan lingkungan yang mungkin berupa mesin-mesin atau robot lainnya.
Penggunaan robot di industri berbeda-beda. Pengelasan titik merupakan aplikasi utama dari robot pada industri mobil. Robot mengambil alih sebagian dari fungsi pada jalur produksi yang secara langsung mengancam golongan buruh dan teknisi.
Contoh aplikasi robot pada jalur perakitan adalah : 1. Pengelasan
Pengelasan titik dan pengelasan bentuk lain 2. Pengecatan
Pengecatan semprot untuk badan mobil dan bagian mobil lainnya 3. Perakitan
Perakitan komponen pesawat terbang dan bagian-bagian lainnya 4. Permesinan
Penghalusan plat logam, pembuatan sayap rudal 5. Penanganan material
Penumpukkan suku cadang mobil dan penghantarannya, inspeksi produk suku cadang dan ketahanan produk
Robot sangatlah bermanfaat bagi kehidupan manusia. Tidak hanya di bidang Industri, robot juga bermanfaat di bidang lainnya seperti : kedokteran, arkeologi, hiburan, luar angkasa, dan sebagainya
1. Robot Da Vinci
Para dokter di rumah sakit Tyneside & rumah sakit Freeman di newcastle, Inggris ingin memperkenalkan sebuah mesin komputer revolusioner yaitu sebuah sistem yang menggunakan tangan robot untuk melakukan operasi. Para dokter mengatakan bahwa sistem robot yang diberi nama Da Vinci yang dikembangkan di Amerika ini dapat mengurangi resiko kesalahan dalam operasi dan akan mempersingkat waktu pemulihan diri pasien. Selain itu rumah sakit St Mary di London juga telah menggunakan sistem ini.
Keistimewaan Sistem Da Vinci adalah tangan robot yang dikendalikan sebuah remote control sehingga dapat membuat beberapa seri irisan-irisan kecil untuk menggantikan pembuluh darah yang berada di daerah jantung yang terluka. Tangan robot ini sangat stabil dan tidak bergetar ketika melaksanakan tugasnya, oleh sebab itu proses operasi dapat berlangsung lebih cepat dan dapat mengurangi resiko kesalahan. Remote control pengendali tangan robot tersebut berbentuk
seperti joystick yang digunakan untuk bermain game komputer. Karena itu dokter bedah yang mengendalikan robot tersebut tidak perlu berada di rumah sakit yang sama tempat sistem Da Vinci tersebut digunakan.
2. Robot Pyramid Rover
Robot ini adalah robot yang digunakan untuk menjelajah daerah dalam piramid yang kemungkinan rusak dan sempit sehingga tidak memungkinkan dimasuki oleh manusia. Robot ini dilengkapi oleh sistem radar penetrasi tanah dan kamera serat optik sehingga pengendali robot ini dapat melihat apa yang dilihat robot ini. Robot ini tingginya kurang dari 5 inchi dan lebarnya sekitar 1 kaki.
Sekarang robot ini sedang dikirim ke Piramid Besar di Giza untuk menemukan apa yang ada di balik lubang yang terhalang. Pyramid Rover akan mendaki setinggi 210 kaki melalui sebuah saluran dan menggunakan antena radar unutuk melihat apa yang ada di belakang penghalang tersebut. Apabila radar tersebut menangkap suatu bentuk di belakang penghalang tersebut, kamera serat optik akan diteruskan kedalam retakan supaya peneliti dapat melihat apa yang berada di dalam retakan tersebut.
Sebenarnya keberadaan lubang tersebut sudah diketahui sejak tahun 1872, tetapi penghalang tersebut ditemukan oleh Rudolf Gantenbrink seorang insinyur jerman pada tahun 1993 dengan bantuan sebuah robot buatannya.
Komputer dan 3. AIBO
Beberapa waktu yang lalu pihak Sony Electronics mangeluarkan sebuah mainan jenis baru yaitu AIBO. AIBO adalah robot hewan peliharaan yang berbentuk seperti anjing. Pembuat mainan ini memberikan kecerdasan buatan pada robot ini sehingga tingkah lakunya sama dengan anjing pada umumnya; senang bermain, menyalak, dan setia pada tuannya. Perbedaan yang mencolok dibandingkan dengan anjing biasa pada umumnya adalah AIBO tidak berbulu, tidak makan, tidak berliur dan tidak buang air sehingga pemilik AIBO tidak merasa direpotkan seperti apabila memiliki anjing biasa.
AIBO mendapat dukungan positif dari seluruh dunia karena AIBO merupakan penemuan yang sangat inovatif, membuat robot menjadi teman manusia. Penyebaran AIBO sudah mencapai seluruh dunia, bahkan sekarang AIBO dapat kita jumpai di plaza-plaza di kota-kota besar di Indonesia.
4. Spinner
Sebuah robot kura-kura beroda enam yang merupakan kendaraan tempur darat tak berpengemudi (Unmanned Ground Combat Vehicle – UGCV) yang mampu – seperti jenisnya yang lain – berbalik menghadap ke belakang sambil terus berjalan melalui bermacam-macam medan yang dapat dilalui oleh tank yang beratnya 10 kali lipat, lebih lambat dan kurang cekatan dibandingkan robot ini.
John Bares, direktur Carniege Mellon University National Robotics Engineering
Consurtium (NREC), yang
mengkoordinasi pembangunan dan testing Spinner dibawah bantuan dana sebesar 5.5 juta US dolar dari Defense Advanced Research Project Agency (DARPA) mengatakan bahwa Spinner kemungkinan akan menjadi pasukan perdamaian dan sebagai pemasok bahan-bahan seperti: pangan, obat-obatan, bahkan persenjataan untuk kepentingan perdamaian dari armada UGCV. Jika kemampuannya ditingkatkan robot ini juga bisa menjadi asisten langsung para pasukan di medan perang.
Spinner akan menjadi UGCV pertama yang menggunakan sistem propulsi hybrid tanpa polusi yang berdasarkan mesin turbin berbahan bakar diesel, tetapi tidak menggunakan solar melainkan dengan menggunakan tenaga listrik yang menggunakan pak tenaga ion-lithium berperformansi tinggi.
Menurut Bares, dua objektif yang dipersembahkan oleh para insinyur PEI Electronics adalah desain pak baterai Spinner dan manajemen sistem tenaganya: hemat bensin dan ramah lingkungan.
6. ASIMO
mobilitas yang meningkatkan fungsi dan kemampuan ASIMO dalam berinteraksi dengan manusia melalui proses informasi dan reaksi yang lebih cepat sesuai situasi dunia nyata.
Menurut siaran pers oleh Honda Motor Co., Ltd., kunci teknologi terbaru ASIMO tersebut meliputi teknologi Posture Control yang memungkinkan ASIMO berlari selayaknya manusia; teknologi Autonomous Continuous Movement yang membuat ASIMO memiliki daya jelajah hingga mencapai tempat yang dituju; serta daya pandang yang lebih luas serta teknologi sensor memungkinkan ASIMO berinteraksi secara lebih halus dengan manusia.
MENGAPA MENGGUNAKAN ROBOT?
Robot dapat mempengaruhi proses industri dalam beberapa hal : 1. Peningkatan produktivitas
Jam kerja pabrik bertambah, mudah melakukan pergantian alat, otomasi skala kecil dapat diwujudkan
2. Kestabilan dan peningkatan manajemen produksi
Variasi hasil produksi berkurang, jam kerja mendekati 24 jam sehari, dikurangi waktu pergantian pekerja
3. Peningkatan dalam manajemen produksi
Berkurangnya tenaga kerja mengurangi masalah personalia, mengatasi masalah kurangnya tenaga terampil
4. Lingkungan kerja yang manusiawi
Pekerja tidak usah bekerja di daerah yang berbahaya dan tidak bekerja secara monoton
5. Penghematan sumber daya
Robot yang efektif akan membantu penghematan material dan suku cadang, tidak perlu pendingin atau pemanas ruangan dan mungkin tidak terlalu membutuhkan penerangan.
Biaya-biaya yang dapat dihemat dengan menggunakan robot pada bidang industri misalnya :
1. Biaya kompensasi karyawan karena kecelakaan, termasuk biaya perawatan dan ganti rugi penghasilan
2. Kerugian karena karyawan tidak masuk kerja, baik karena sakit maupun kerana kecelakaan kerja
3. Biaya untuk sistem pengaman keselamatan kerja
4. Biaya pengacara, untuk kasus-kasus yang memerlukan jasa ahli hukum dan persidangan
Robot sendiri dapat mengganggu keselamatan kerja bila dipasang dengan perhitungan yang kurang matang. Keselamatan rekan sekerja (manusia) perlu untuk diperhatikan dengan baik.
Faktor-faktor yang menyebabkan Jepang unggul dalam memanfaatkan robot : 1. Menciptakan ruang kerja yang bersih dan teratur
2. Invemtaris yang seminimal mungkin
3. Kestabilan dan kesinambungan dalam proses manufaktur 4. Menghindari beban mesin yang berlebihan
5. Pemantauan yang lengkap dari sistem peringatan bahaya dini 6. Atmosfir tanpa krisis
7. Konsep “tanpa cacat” (zero defect) dan “memikirkan kualitas “ dalam perencanaan, latihan, umpan balik dan material
8. Penekanan pada kepentingan jangka panjang, pegawai seumur hidup
Komputer dan Kebiasaan utama di kalangan para pemimpin perusahaan Jepang, yaitu :
1. Menghadapi persaingan dengan sungguh-sungguh 2. Kepentingan nasional diutamakan
3. Hubungan keluar dianggap penting 4. Tidak pernah ada “kemenangan terakhir”
OTOMASI INDUSTRI
Para industriawan terkemuka saat ini berlomba-lomba untuk memanfaatkan teknologi, mencari kemungkinan baru untuk meningkatkan produktivitas industrinya. Mereka mulai mengembangkan jaringan elektronik bahkan sistem kendali dengan komputer pada unit produksi.
Computer Aided Design (CAD) berfungsi sebagai meja gambar elektronik untuk para perancang dan juru gambar. Aplikasinya terutama di industri penerbangan, mobil, rangkaian terpadu dan produk teknologi tinggi lainnya. Termasuk dalam kawasan ini istilah seperti Computer Aided Drafting dan Computer Aided Engineering (CAE) yang lebih mengarah kepada perancangan dan analisis yang bersifat interaktif.
Computer Aided Manufacturing (CAM) termasuk pada jenis alat untuk otomasi manufaktur yang digunakan pada lantai produksi. Beberapa jenis ini diantaranya adalah Robot, Numerically Controlled (NC) machine dan Flexible Manufacturing System (FMS).
FMS adalah suatu unit produksi yang mampu untuk memproduksi berbagai jenis produk yang berbeda dengan campur tangan manusia yang minimal. Daerah lain yang termasuk dalam CAM adalah Automated Materials Handling (AMH) dan Automated Storage and Retrieval Systems (AS/RS).
Alat bantu manajemen dan penyusunan strategi yang terpenting adalah Computer Integrated Manufacturing (CIM) dan Sistem Informasi Manajemen (SIM). CIM berfungsi dalam
memadukan dan mengkoordinasikan perancangan, manufaktur dan manajemen berbasis komputer.