The Daniels Blog

Berpikir, Berpendapat, dan Berbagi

Computer Aided Process Planning

5e08a3ec-2ff4-4ce6-b135-181cda8042ecindust_engineerSudah setahun lebih saya melakukan penelitian dengan topik Computer Aided Process Planning ini…Sampai saat saya menulis postingan ini, penelitian yang saya lakukan sampai pada tahapan process planning generator (hampir 2 bulan ini saya dipusingkan pada programming – nya). Sebenarnya – seperti yang juga diungkapkan oleh Dosen Pembimbing saya – besar harapan saya bila suatu saat nanti penelitian saya ini dapat dilanjutkan oleh angkatan dibawah saya (2005,2006,dst), mengingat sebenarnya cakupan CAPP ini cukup luas, dan penelitian yang saya lakukan ini hanya sebatas process planning generator dari input desain untuk part rotasional..

Secara garis besar, penelitian yang saya lakukan ini intinya men-generate rencana proses atau routing sheet dalam bentuk report (print-out) yang diperoleh dari input desain. Konsep desain yang saya pakai adalah konsep Desain Berbasis Fitur, pada penelitian saya ini, saya mencoba untuk mengintegrasikan software Solidworks (semacam software desain seperti AutoCAD) dan Visual Studio 2005 untuk programming nya.

Dalam sebuah diskusi dengan Dosen Pembimbing, saya dan teman – teman 2004 lain yang sedang penelitian, disarankan untuk memostingkan tahapan dan bagian dari penelitian yang saya lakukan supaya bisa di”ikuti” oleh temen – temen 2005,06, dst..Nah, pada postingan pertama ini akan saya sampaikan mengenai CAPP (untuk ringkasan materi silakan baca handout-capp oleh DR TC Chang) dan Konsep Desain Berbasis Fitur..Semoga Berguna..Semoga ada yang interest, dan kita dapat berdiskusi…Amiin..

Konsep CAPP

Perencanaan proses didefinisikan sebagai fungsi dalam serangkaian aktivitas manufaktur yang menetapkan proses produksi beserta parameternya yang digunakan untuk mengubah suatu material dari bentuk awalnya menjadi bentuk yang sesuai dengan desain yang diinginkan [Cha98]. Perencanaan proses merupakan penghubung antara aktivitas desain dan produksi. Proses yang direncanakan harus optimal, dimana dengan produksi berdasarkan proses ini, part akhir harus dapat diproduksi pada waktu yang tepat dan dengan biaya produksi yang rendah. Kesemuanya akan berujung pada kebutuhan akan sistem berbasis komputer yang dapat menjalankan fungsi perencanaan proses ini atau dapat disebut Computer Aided Process Planning

input data untuk CAPP dapat berupa deskripsi part (baik produk setengah jadi maupun produk jadi) dan ukuran produksi. Sedangkan output dari CAPP tentunya adalah deskripsi dari perencanaan proses. Deskripsi ini dapat berupa [Gaw02] :

  1. Informasi umum mengenai : nama part, kelas part, penggambaran part, dan kodenya (notasi atau simbol),

  2. Struktur proses termasuk elemen – elemennya (operasi, set up, posisi, pemotongan),

  3. Informasi tiap operasinya : nama operasi (deskripsi string), nomor operasi (kode, simbol), nama departemen produksi, (kode, simbol), pengerjaan (pemesinan), nama dan tipe stasiun kerja (kode, simbol), gambar part sebelum dan sesudah dilakukan operasi pemesinan, spesifikasi jig dan fixture, penentuan waktu baku, hingga kode NC.

  4. Informasi tiap teknologi pemotongan : deskripsi kata dari pemotongan, secara numerik, tipe kakas, dan karakteristiknya (kode, simbol), parameter pemesinan, waktu pemesinan.

Chang menjelaskan bahwa sistem perencanaan proses dapat terdiri dari keseluruhan atau sebagian dari aktivitas dibawah ini, yaitu [Cha90] :

  1. Pemilihan operasi pemesinan

  2. Pemilihan cutting tools

  3. Pemilihan machine tools

  4. Penentuan aturan setup

  5. Pengurutan operasi pemesinan

  6. Perhitungan parameter pemotongan

  7. Pembangkitan kode NC

  8. Perancangan jig dan fixture.

Penelitian – penelitian terakhir mengenai CAPP difokuskan untuk menghilangkan peran perencana proses dari keseluruhan fungsi perencanaan. CAPP diharapkan untuk dapat mengurangi proses pengambilan keputusan yang diperlukan dalam proses perencanaan. CAPP memiliki beberapa kelebihan, diantaranya [Cha98] :

  1. Mengurangi keahlian yang diperlukan bagi seorang perencana.

  2. Mengurangi waktu perencanaan proses.

  3. Mengurangi biaya perencanaan proses dan manufaktur.

  4. Menghasilkan perencanaan yang lebih konsisten.

  5. Menghasilkan perencanaan yang lebih akurat.

  6. Meningkatkan produktivitas.

Gawlik mengkategorikan metode pengembangan CAPP kedalam dua metode utama yaitu Metode Varian dan Metode Generatif, dan satu metode yang merupakan kombinasi antara kedua metode tersebut yaitu Metode Semi-Generatif. Metode terakhir merupakan metode sementara disaat pengembangan yang rumit dari metode generatif. Berikut adalah penjelasan mengenai ketiga metode tersebut [Gaw02].

Metode Varian

Metode varian sering dibandingkan dengan metode manual, dimana rencana proses untuk part baru disusun dengan mengidentifikasi dan mencari rencana yang sudah ada dalam basis data untuk part yang sama (seringkali disebut master part) yang dikelompokkan berbasis konsep group technology dan membuat modifikasi yang diperlukan untuk part yang baru.

Salah satu kelemahan dari metode varian adalah kualitas dari rencana proses masih sangat bergantung pada perencana proses. Komputer hanya dipergunakan sebagai alat untuk membantu aktivitas perencanaan proses manual. Namun, metode ini masih banyak dipergunakan, beberapa alasan yang mendasari diantaranya [Gaw02] :

  1. Investasi hardware dan software kecil. Vendor untuk sistem varian lebih banyak tersedia dibanding sistem generatif.

  2. Waktu pengembangan relatif cepat dan tidak diperlukan banyak tenaga. Instalasi lebih mudah dibanding sistem generatif.

  3. Pada beberapa kondisi, sistem varian lebih handal untuk diterapkan pada lingkungan produksi yang nyata, terutama untuk perusahaan menengah kebawah.

Metode Generatif

Metode perencanaan proses generatif dihasilkan melalui logika keputusan, formulasi, pencarian, algoritma dan data berbasis geometrik. Umumnya, format dari input sistem CAPP dapat dibedakan menjadi dua kategori, yaitu input text, dimana user menjawab sejumlah pertanyaan (didefinisikan sebagai input interaktif), atau input grafis, dimana data part diambil melalui modul CAD (didefinisikan sebagai input antar muka) [Gaw02].

Perencanaan proses dengan metode generatif tidak menggunakan rencana standar untuk perencanaan komponen yang baru. Untuk itu, pendekatan ini menggunakan pengetahuan manufaktur untuk menghasilkan rencana proses. Dengan kata lain, metode ini mencoba meniru seorang perencana proses yang membuat rencana proses untuk part baru berdasarkan pengetahuan yang dimiliki [Gu95]. Pada metode ini, rencana proses tidak disimpan pada basis data, namun basis data disini terdiri dari informasi mengenai part, mesin, perkakas dan juga aturan perencanaan proses. Pendekatan perencanaan proses generatif adalah aplikasi yang cocok dari sistem berbasis pengetahuan [Kus90]..

Metode Semi – Generatif

Metode ini merupakan pendekatan sementara ketika terjadi permasalahan pada pengembangan sistem perencanaan proses dengan menggunakan metode generatif. Metode Semi-Generatif dapat didefinisikan sebagai aplikasi mutakhir dari teknologi varian dengan menggunakan tipe fitur generatif. Sistem yang menggunakan metode semi generatif harus dapat lebih “bekerja sama” dengan perencana, dimana memiliki pengetahuan teknologi. Tanggung jawab perencana adalah interpretasi dari data keputusan dan/atau gambar kerja. Terdapat beberapa pendekatan dalam metode ini :

  1. Metode varian dapat dipergunakan untuk mengenbangkan rencana proses umum, kemudian metode generatif digunakan untuk memodifikasinya.

  2. Metode generatif dapat dipergunakan untuk menciptakan sebanyak mungkin rencana proses, kemudian metode varian dipergunakan untuk menambahkan/mengubah detail proses.

  3. Perencana proses dapat memilih modul generatif untuk part yang rumit atau modul varian untuk menghasilkan untuk part sederhana sehingga mempercepat proses perencanaan.

Konsep Desain Berbasis Fitur

Bentuk (feature) merupakan suatu bentuk generik yang mengandungi informasi produk yang juga dapat digunakan sebagai bantuan terhadap desain atau komunikasi antara desain dan pembuatan atau keperluan keteknikan dalam perakitan dan perawatan. Bentuk (feature) harus secara eksplisit mewakili bentuk yang sesuai dengan kemampuan pembuatan produk pada industrinya masing-masing. Biasanya para pendesain tidak memperhatikan dan mempertimbangkan perencanaan proses untuk menghasilkan kode kendali numerik (Numerical Control Code). Ini bergantung kepada struktur informasi yang diinteraksikan berdasarkan basis data dan basis pengetahuan yang ada [Tor02].

Ma’ruf mengutip penjelasan dari Shah dan Mantyla menjelaskan bahwa fitur merupakan stereotip struktur pengetahuan yang tergabung dalam proses kognitif desain, analitis, perencanaan dan aktivitas engineering lainnya. Karakteristik fitur antara lain : fitur merupakan bentuk fisik komponen, fitur dapat diterjemhakan dalam bentuk generik, fitur memiliki arti keteknikan, dan fitur memiliki properti yang terprediksi. Selanjutnya, pernyataan Jung Hyun Han yang dikutip Ma’ruf menyebutkan bahwa pemodelan fitur dibagi menjadi dua yaitu rekognisi fitur (feature recognition) dan desain berbasis fitur. Rekognisi fitur memetakan gambar solid komponen menjadi fitur sedangkan desain berbasis fitur menggunakan fitur sebagai building block pembentuk komponen [Mar05].

Chang mendefinisikan desain berbasis fitur sebagai proses desain dengan menggunakan fitur. Sayangnya, terdapat perbedaan dalam pendefinisian fitur, tergantung pada pengaplikasian dari fitur itu sendiri. Chang sendiri mendefinisikan fitur sebagai “sejumlah kelompok geometri dari sebuah part teknik yang memiliki desain khusus atau karakteristik manufaktur.” Mengutip pernyataan Rossignac, Chang memberikan beberapa alasan penggunaan desain berbasis fitur, diantaranya [Cha90] :

  1. Menangkap fokus atau perhatian dari desainer.

  2. Menyederhanakan spesifikasi geometri dari part.

  3. Menyediakan deskripsi yang lengkap dari karakteristik part.

Pada sistem desain berbasis fitur, seorang desainer menggunakan beberapa fitur untuk mendefinisikan objek engineering. Sebuah fitur memiliki spesifik geometris dan harus berhubungan dengan beberapa atribut fitur. Atribut dapat berupa dimensi, toleransi dimensional, catatan manufaktur, dll. Fitur dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara, berdasarkan geometri, fitur dapat diklasifikasikan menjadi [Cha90]:

  1. Fitur permukaan – fitur didefinisikan menjadi bentuk dua atau tiga dimensi.

  2. Fitur volumetrik – fitur didefinikan menjadi tiga dimensi melingkupi volume.

Sedangkan berdasarkan aplikasinya, dibedakan menjadi :

  1. Fitur desain – Fitur yang sangat berguna untuk desain.

  2. Fitur manufaktur – Fitur yang sangat berguna untuk manufaktur.

Suatu part yang akan direncanakan prosesnya akan terdiri dari beberapa fitur. Basis data fitur dengan format simbolik ini menjadi masukan bagi sistem perencana proses. Setiap fitur dalam perencanaan proses berbasis fitur ini mewakili suatu proses tertentu. Perencanaan proses kemudian dilakukan berdasarkan karakteristik dari masing – masing fitur dan relasinya dengan fitur lain pada part yang sama. Misalnya fitur external-groove mewakili suatu proses pada part bubut untuk menghasilkan bentuk pemotongan groove pada bagian luar part tersebut, tentunya dengan parameter yang telah didefinisikan pada proses desain [Cha90].

Note : Edisi selanjutnya dari publikasi penelitian saya dapat diklik disini

Referensi :

[Cha90] Chang, Tien-Chien. (1990). Expert Process Planning for Manufacturing. Addison Wisley Publishing Company. United States of America.

[Cha98] Chang, Tien-Chien., Wysk, Richard A., dan Wang, Hsu-Pin (1998). Computer Aided Manufacturing Second Edition. Prentice Hall International. United States of America.

[Gaw02] Gawlik, Edward., (2002). The Analysis of Methods for Computer Aided Process Planning. Journal of Cracow University of Technology Cracow, Poland.

[Gu95] Gu, P., dan Norrie, DH., (1995). Intelligent Manufacturing Planning Chapman & Hall. United Kingdom.

[Gul93] Gulesin, M., dan Jones, R.M., (1993). Knowledege Representation And Expert System Based Operation Selection In A Process Planning And Fixturing System. Dalam Aplication Artificial Intellegence in Engineering VIII : Design, Methods And Techniques. Diedit oleh G Rzevski, et al. El Sevier Apllied Science. London.UK

[Kus90] Kusiak, Andrew (1990). Intelligent Manufacturing System Prentice Hall. Englewood Cliffs. New Jersey. USA

Computer Aided Process Planning Computer Aided Process Planning

Computer Aided Process Planning Computer Aided Process Planning

Computer Aided Process Planning Computer Aided Process Planning

Computer Aided Process Planning Computer Aided Process Planning

Computer Aided Process Planning Computer Aided Process Planning

Computer Aided Process Planning Computer Aided Process Planning

Computer Aided Process Planning Computer Aided Process Planning

Computer Aided Process Planning Computer Aided Process Planning

Januari 9, 2009 - Posted by | Saya dan Teknik Industri | ,

4 Komentar »

  1. […] Read the rest here: Computer Aided Process Planning […]

    Ping balik oleh Computer Aided Process Planning | No Brainer Profits | Januari 10, 2009 | Balas

  2. Daniel, untuk blog selain post di blog sendiri, juga ada blog khusus untuk penelitian Daniel. Nantinya, blog tersebut akan di-maintain oleh adik2 yang meneruskan tema ini ata meng-improve software yang Daniel bangun.
    Juga perlu dibuat poster untuk penelitian ini dan kita ikutkan dalam lomba.
    Nanti kita bicarakan lagi.

    Boleh pak, saya ma Heru memang berharap semoga penelitian ini tidak berhenti sampai disini, sayang saja…Nanti saya akan mengusahakan agar software
    yang saya buat bersama Heru dapat lebih mudah untuk di-maintain..OK Pak, mungkin akan kita diskusikan panjang lebar nanti…

    Komentar oleh singgihs | Januari 10, 2009 | Balas

  3. Saat kebetulan blog-walking, saya mampir dan mengintip blog kamu, Niel. Wah, bener-bener sebuah rumah yang nyaman ya? Tapi satu hal yang merusak pemandangan… kenapa gelandangan bernama Bubin Lantang itu ikut terpajang di lemarimu? Rasanya nggak cukup pantas.
    Salam, dan sukses selalu.

    siapa bilang mas?? saya penggemar cerpen2 karya mas bubin.. saya uda punya 3, kurang 1… Sekarang saya lagi mo cari buku cerpen mas Bubin yang baru…
    I think GOD gives u brilliant talent upon your story… Go mas bubin go!!

    Komentar oleh bubinlantang | Januari 8, 2010 | Balas

  4. Hi pak daniel…materi ini bnr2 sudah membantu tugas kul pacar saya loh
    …..TOP BGT Dweehhh….sukses trs ya pak….God Bless U Always (^_^)

    Komentar oleh Neng Rina | Juni 21, 2012 | Balas


Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: