2. 2
Pertemuan ke 1
Pengenalan dan Pendahuluan
• Rencana perkuliahan
• Sasaran dan uraian perkuliahan
• Penilaian, tata tertib perkuliahan
• Terminologi judul perkuliahan
• Contoh2 umum otomasi
• Sejarah otomasi
3. 3
Pertemuan ke 2
Pengertian otomasi
• Definisi otomasi, teknologi otomasi, jenis
otomasi, elemen dan sistem terotomasi,
pertimbangan otomasi, keuntungan /
kerugian otomasi, prinsip2 otomasi,
strategi penerapan otomasi
• Pentingnya otomasi dalam beberapa
aspek
4. 4
Pertemuan ke 3
Dasar Manufakturing dan Otomasi
• Pengertian otomasi dalam : Sistem
manufaktur, otomasi dan teknik
pengendalian kontinyu, sistem pendukung
manufaktur, teknologi pemindahan bahan,
sistem pengendalian kualitas
• Pentingnya teori kontrol dalam otomasi
5. 5
Pertemuan ke 4
Teori kontrol
• Industri proses dan manufaktur
• Sistem pengendalian dan umpan balik : dasar2 diagram
blok, diagram blok u. sistem pengendalian umpan balik,
mekanisme servo
• Pengendalian digital (diskrit) dan analog (kontinyu)
• Komponen sistem kontrol : Saklar, Transduser dan
Sensor, Aktuator: (relai, solenoid, motor stepper,motor
DC), prosesor / komputer, dan komponen sistem kontrol
lainnya
• Pentingnya teori kontrol dalam otomasi
6. 6
Pertemuan ke 5
Sistem kontrol
• Formulasi model proses
• Analisa sistem kontrol
• Fungsi alih dan diagram blok
• Transformasi Laplace
• Analisa stabilitas
7. 7
Pertemuan ke 6
Review otomasi dan Sistem kontrol
• Responsi soal-soal
• Kisi-kisi soal uts
Pertemuan ke 7 : UTS
8. 8
Pertemuan ke 8
Rangkaian Logika
• Elektronik digital
• Dasar bilangan digital (biner)
• Konversi : decimal-biner, biner-decimal,decimal-oktal,
oktal-decimal, decimal-hexa, hexa-decimal, konversi
antar sistem bilangan: biner-oktal, biner-hexa, oktal-hexa
• Gerbang logika : AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR,
XNOR
• Gabungan gerbang logika
• Gerbang universal
• Fungsi Boolean, Aljabar Boolean, Hukum De Morgan
• Tabel Kebenaran
9. 9
Pertemuan ke 9
Aplikasi sistem kontrol dalam sistem
produksi
•Numerical control (NC) machine
•Computer numerical control (CNC) machine
•Direct numerical control (DNC) machine
•Flexible manufacturing system (FMS) mach
•CAD CAM
10. 10
Pertemuan ke 10
Aplikasi sistem kontrol dalam sistem
produksi (lanjutan)
•Manual asembly line
•Transfer line
•Sistem perakitan otomatis
11. 11
Pertemuan ke 11
Robot
•Arti kata dan definisi
•Sejarah dan perkembangan Robot
•Komponen dasar Robot
•Klasifikasi Robot
•Aplikasi Robot dlm industri
12. 12
Pertemuan ke 12
Pengenalan PLC dan diagram Ladder
•Sejarah dan perkembangan PLC
•Prinsip kerja PLC
•Perbandingan PLC dg jenis kontroler
lainnya
•Diagram ladder dan PLC
•Simbol2 kontaktor pada PLC
13. 13
Pertemuan ke 13
Machine vision
•Image acquisition & digitization
•Image processing & analysis
•Machine vision application
•Kisi2 dan Review u. UAS
16. 16
Teori Kontrol dan
Pengantar Otomasi
Sasaran :
• Memberikan pengetahuan dasar tentang teori
kontrol dan sistem otomasi sebagai suatu
penerapan teknologi mekanik, elektronik dan
komputer dalam upaya meningkatkan
produktivitas, efisiensi serta fleksibilitas pada
industri.
• Memberikan alternatif sistem otomasi produksi
yang layak berdasarkan berbagai aspek.
17. 17
Teori Kontrol dan
Pengantar Otomasi
Uraian :
• Mengenalkan bentuk-bentuk aplikasi sistem otomasi
di industri manufaktur.
• Macam-macam sistem terotomasi (tetap, fleksibel,
terprogram dan terintegrasi ).
• Prinsip-prinsip pengendalian dan prinsip kerja
otomasi , sebagai dasar otomasi (diagram blok, open
loop, closed loop, response transient, steady state,
transformasi Laplace, pengendalian analog dan
digital ).
• Teknologi instrumentasi dan pengendalian proses
( instrumen pengendalian dan yang dikendalikan,
transducer, ADC, DAC, teknik pengkondisian sinyal,
PLC ).
18. 18
Teori Kontrol dan
Pengantar Otomasi
PUSTAKA (1) :
• Groover,Mikell P., Automation, Production Systems,
and Computer Integrated Manufacturing, Second
Edition, New Jersey, Prentice Hall Inc, 2001.
• Richard C.Dorf, Andrew Kusiak, Handbook of
Design, Manufacturing and Automation. John Wiley
& Soons Inc, 1994.
• Frank D. Petruzella, Industrial Electronics, McGraw-
Hill,1996.
• Katsuhiko Ogata, Teknik Kontrol Automatik, Jakarta,
Penerbit Erlangga, 1995.
19. 19
Teori Kontrol dan
Pengantar Otomasi
PUSTAKA (2) :
• T-C Chang, R Wysk and H-P Wabng., Computer
Aided Manufacturing Integrated Manufacturing, New
Jersey, Prentice Hall Inc, 1998.
• D.Bedworth M.Hendeerson, and P.Wolfe, Computer
Integrated Design, McGraw-Hill,1991.
• Thomas O. Bouchery, Computer Automation in
Manufacturing, Chapman & Hall,1996.
• Asfahl C.R, , TRobot and Manufacturing Automation,
Singapore, John Willey & Sons, 1995.
21. 21
PENDAHULUAN
Pengantar Otomasi
Terminologi :
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia
• Otomat (n) : alat atau mesin yang dapat bergerak dan bekerja
sendiri.
• Otomatis (a) : bekerja sendiri; secara otomat; dengan sendirinya.
• Otomatisasi (n) ;
(1) perihal otomatis; pengotomatisan
(2) penggantian tenaga manusia dengan tenaga mesin
yg secara otomatis melakukan dan mengatur
pekerjaan sehingga tidak memerlukan lagi
pengawasan manusia ( dalam industri,dsb.)
• Otomatisasi : operasi *) otomatis pada sebuah perlengkapan,
proses, atau sistem dengan peralatan mekanik atau
elektrik yang mengambil alih kemampuan observasi,
usaha dan keputusan manusia.
22. 22
Pemetaan perkembangan teknologi
terhadap waktu
perkakas tangan
jaman batu
mesin
revolusi industri
mesin perkakas jig, gages
Whitney,
komponen mampu tukar
Prod. Line /
Mass. Prod
1920
banyak,
baik,
murah
Mass. Prod,
Mgt. Sci.
1945
Sci.
Tech
Komputer
1980
membuat sesuatu,
bukan menunggu
small batch
perubahan
standar
hidup
daya, presisi
lebih cepat,
lebih baik
Mass Production
23. 23
Sejarah Otomasi
(Mikkel P.Groover hal.63)
Pengembangan peralatan mekanis :
• Lever(3200 SM) ,winch(600SM),flourmills(85 SM),water
wheels,windmill (650), cam(1000),veaving machine +borring mills
(1733), steam engine (1765), flying ball governor (1785),steam
boats (1803)
• Rancangan feed back control pertama kali (1800) melalui alat
perkakas pertenunan dikembangkan.
Temuan dan pengembangan dari :
• Interchangeable parts(1800), electrification (1881), moving
assembly line (1913), mechanizes transfer lines for mass production
(1924)
• Matematical teori sistem kontrol (1930 – 1944)
• MARK I Electromechanical computer (univ. Harvard 1944)
• Teknologi otomasi 1945
• Del Harder dari Ford Motor company membuat peralatan tomasi
1946
24. 24
Sejarah Otomasi Lanjutan
(Mikkel P.Groover hal.63)
• Electronic digital computer oleh Univ.Pennsylvania
• NC dari MIT konsep dari John Person dan Frank Stulen (1952)
• Computer yg dihubungkan dg mesin (1960-1970)
• Industrial robot oleh George Devol (1954)
• Robot komersial (1960)
• Flexible manufacturing system (FMS) oleh Ingersol Rand company (1960)
• Programmable logic controller (PLC) diperkenalkan (1978)
• Perconal computer (PC) oleh Apple computer (1978)
Penemuan dan pengembangan komponen elektronik :
• Transistor (1948), harddisk (1956), IC (1960), microprossesor ( 1977),
Random Acces Memory (RAM) 1984, megabyte capacity memory chips
(1990), pentium microprosesor (1993)
Bahasa pemrograman komputer :
• Fortran (1955), APT utk NC (1961), UNIX operating system (1969), VAL utk
robot (1979), Microsoft windows (1985), JAVA (1995)
25. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
25
Pengendali
• Pengendalian meliputi :
Menghidupkan/menjalankan
Mematikan/menghentikan
Mengatur gerakan
Mengatur posisi/aliran
• Kemampuan mengendalikan produk aktual dengan produk
yang diinginkan dan melakukan penyesuaian
• Jantung pengendali otomasi modern adalah elektronik
• Dengan elektronik dimungkinkan dirancangnya sistem
otomatis yang kompleks dan fleksibel
26. 26
Pengertian Otomasi
Definisi Otomasi
Teknologi Otomasi
Jenis otomasi
Elemen dan Sistem Terotomasi
Pertimbangan / alasan Otomasi
Keuntungan / kerugian ( pro / kontra )
Prinsip-prinsip Otomasi
Stratregi Otomasi
Sistem Otomasi
27. 27
PENDAHULUAN
Pengrtian Otomasi
Pengertian / Definisi :
Otomasi Pabrik ( Dorf ) : “A process without direct human
activity in the process”.
Otomasi adalah suatu teknologi yang menggabungkan
aplikasi ilmu mekanika, elektronika dan sistem
berbasis komputer melalui proses atau prosedur
yang biasanya disusun menurut program
instruksi serta dikombinasikan dengan
pengendalian otomatik catu balik untuk
meyakinkan apakah semua instruksi itu sudah
dilaksanakan seluruhnya dengan benar sehingga
produktivitas, efisiensi dan fleksibilitas
meningkat.
28. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
28
Perkembangan Teknologi Otomasi
Otomasi Detroit
Istilah otomasi (automation) pertama kali digunakan
oleh Mgr. Fords di Detroit, menggantikan kata otomatis
(automatic).
Otomasi Detroit digunakan untuk menjelaskan:
– Alat mekanis untuk handling diantara mesin perkakas
sehingga menjadi suatu lintas produksi yang kontinu.
Karakteristik dari otomasi Detroit :
– Mekanisme tanpa bantuan operator
– Alat transfer
– Operasi permesinan dilakukan secara sekuensial
– Benda kerja bergerak dengan sendirinya
– Utilisasi yang tinggi
– Special purpose (pembentukan blok mesin)
29. 29
Mekanisasi VS Otomasi
• Mekanisasi
Susunan operasi yang akan bekerja pada suatu material
tertentu.
Jika semua peralatan baik dan material tidak bervariasi, maka
produk akan sesuai dengan yang dikehendaki.
• Pengendali Otomatis
Produk diinspeksi secara otomatis, informasi diproses untuk
melakukan pengaturan
• Konsep otomasi
Meniru manusia
Sensing thinking decision making
• Mekanisasi: usaha untuk membantu manusia dari usaha
fisik
• Otomasi: usaha untuk membantu manusia dari usaha
mental
30. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
30
Otomasi (Automation)
• Pengendali proses terotomasi (automated) untuk
mencapai akurasi, presisi dan yang lebih penting
lagi produktivitas.
• Dalam situasi sistem manufaktur saat ini,
otomasi mencoba untuk memenuhi strategi
persaingan dalam bentuk QCDF (Quality, Cost,
Delivery dan Flexibility).
• Ide dasar otomasi:
Penggunaan elektrik dan/atau mekanik untuk
menjalankan mesin/alat tertentu
Disertai “otak” yang mengendalikan mesin/alat tersebut.
Agar produktivitas meningkat dan ongkos menurun.
31. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
31
Otomasi (Automation)
• Pengendalian yang “baik” dimungkinkan oleh
elektronik :
Munculnya Integrated Circuit (IC) pada tahun 1960-an
Munculnya microprocessor pada tahun 1970-an
• Penurunan ongkos IC dan mikroprocessor
melahirkan Revolusi Industri II
• Derajat / tingkat otomasi:
Otomasi industri tergantung dari kemampuan
mengendalikan proses dengan sedikit atau tanpa
bantuan manusia
32. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
32
Menstabilkan proses
• Untuk memungkinkan dilakukannya proses
otomasi, maka produk dan proses yang stabil
relatif diperlukan.
• Jika produk dan proses berubah-ubah, maka
harus dilakukan pendesainan ulang sistem
otomasi, penambahan perangkat lunak ataupun
perangkat keras, pemrograman ulang terhadap
sistem yang sudah ada, dan akibatnya penerapan
otomasi menjadi mahal.
33. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
33
Kualitas, Reliabilitas dan Otomasi
• Kualitas dan Otomasi
Kualitas dan otomasi memiliki hubungan yang erat.
Kualitas tentunya berkaitan dengan pengendalian
kualitas.
Otomasi dapat diterapkan jika proses dapat dikendalikan
dengan ketat.
• Reliabilitas mesin
Pada suatu sistem produksi yang otomatis, mesin untuk
berjalan secara otomatis tanpa supervisi dari operator.
Reliabilitas mesin perlu diperhatikan untuk menjaga
supaya kerusakan pada satu subsistem tidak
berpengaruh pada subsistem lainnya.
Parameter yang dipergunakan: ketersediaan
(availability), dan maintainability.
34. 34
Permasalahan ( utama)
yang ingin diselesaikan
menggunakan sistem otomasi :
1. Tenaga kerja
Kelangkaan tenaga kerja
yang ahli / trampil
Jumlah tenaga kerja yang
tinggi
1. Daya beli
36. 36
Man and Machine ( Metheun, 1976)
Kebaikan Manusia :
• Speed lambat
• Power kecil terbatas, dpt
berubah-ubah
• Keseragaman tdk dpt
diandalkan hanya u. pek rutin
• Memori / ingatan u. sgl macam
u. menentukan dasar2 pikiran,
strategi dan hanya jangka
pendek
• Berpikir baik secara induksi
Kekurangan Manusia :
Proses kalkulasi lambat / salah,
namun mampu mengkoreksi
Kebaikan Mesin :
• Speed sangat cepat
• Power bisa diatur besar + tetap
• Keseragaman dpt diandalkan
+ cocok u. pek rutin
• Memori / ingatan baik u.
menyimpan + memprod
sesuatu yg sdh ditentukan
baik u. jangka pendek / panj.
• Berpikir baik secara deduktif
Kekurangan Mesin :
Proses kalkulasi cepat + tepat,
tidak mampu mengkoreksi
37. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
37
Alasan perlunya otomasi (1)
• Meningkatkan produktivitas
Keluaran produksi per jam yang lebih tinggi dapat
dicapai dengan otomasi, dibandingkan dengan operasi
manual
• Ongkos tenaga kerja yang tinggi
Upah buruh selalu meningkat. Oleh karena itu, investasi
tinggi dari teknologi otomasi telah dapat dibenarkan
secara ekonomi untuk menggantikan operasi-operasi
manual
• Kekurangan tenanga kerja
Kecenderungan di negara maju yang mengimpor tenaga
kerja
38. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
38
Alasan perlunya otomasi (2)
• Meningkatkan jumlah tenaga kerja yang berminat
ke sektor jasa
Adanya pandangan generasi saat ini tentang pekerjaan
pabrik yang kasar, membosankan dan kotor
• Keselamatan kerja
Otomasi mengubah fungsi operator dari peranan yang
menuntut partisipasi aktif ke suatu peran pengawasan
(supervisory)
• Ongkos bahan baku yang tinggi
Tingginya harga bahan mentah menuntut semakin
tingginya efisiensi penggunaan bahan mentah tersebut.
Mengurangi kegagalan produk adalah salah satu
keuntungan otomasi.
39. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
39
Alasan perlunya otomasi (3)
• Meningkatkan kualitas
Selain meningkatkan kecepatan produksi, otomasi juga
meningkatkan konsistensi dan kesesuaian terhadap
spesifikasi kualitas produk
• Mengurangi “manufacturing lead time”
Otomasi mengurangi waktu antara customer-order dan
delivery-product.
• Mengurangi “in-process inventory”
Otomasi mengurangi waktu yang dihabiskan sebuah
benda kerja/produk di dalam pabrik
40. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
40
Alasan perlunya otomasi (4)
• Bila tidak dilakukan otomasi, ongkosnya tinggi
Keuntungan penerapan otomasi seringkali muncul
dengan cara yang tidak dapat dihitung atau terduga,
seperti misalnya meningkatnya kualitas produk,
meningkatkan penjualan dan menciptakan image
perusahaan yang lebih baik.
41. 41
Pendapat Kontra dan Pro
Otomasi
Kontra ( Kurang Setuju )
• Upgraded / downgraded
(otomasi, “penaklukan
manusia oleh mesin”).
• Terjadi pengurangan tenaga
kerja (?)
• Mengurangi daya beli
konsumen.
• Pasokan akan banyak shg.
pasar akan saturated,
memperlemah daya beli.
Pro ( Setuju / Mendukung )
• Alasan pokok mengurangi
minggu kerja.
• Memberikan peluang bagi
tenaga kerja yang berkualitas.
• Memberikan kondisi kerja yang
lebih aman.
• Menhasilkan barang / produk
berkualitas tinggi dan berharga
murah.
• Menaikkan standard
kehidupan.
42. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
42
Argumen untuk tidak menerapkan otomasi
• Pekerjaan tenaga manusia menjadi turun
derajatnya. Otomasi memindahkan ketrampilan
yang diperlukan pada suatu pekerjaan dari
manusia/operator ke mesin
• Akan terjadinya penurunan jumlah kebutuhan
tenaga kerja yang dapat menimbulkan
pengangguran
• Otomasi dapat menurunkan kemampuan daya
beli masyarakat, yang disebabkan karena
menurunnya kemampuan ekonomi masyarakat
akibat meningkatnya jumlah pengangguran
43. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
43
Argumen untuk menerapkan otomasi
• Otomasi adalah kunci untuk menurunkan jumlah
hari kerja (per minggu)
• Otomasi memberikan lingkungan kerja yang lebih
aman bagi para pekerja
• Sistem produksi terotomasi menghasilkan produk
yang lebih baik dengan harga yang lebih rendah
• Pertumbuhan industri otomasi akan
meningkatkan kesempatan kerja
• Otomasi adalah salah satu cara untuk
meningkatkan standar hidup manusia.
44. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
44
Manfaat otomasi
• Manfaat otomasi dapat dijabarkan sebagai
berikut :
Output meningkat
Ketelitian meningkat
Waktu proses menurun
Area produksi menurun
Tenaga kerja menurun
45. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
45
Harapan dari otomasi
• Memperpendek waktu kerja
• Kondisi kerja yang aman
• Harga murah, kualitas baik
• Kesempatan kerja
• Meningkatkan standar hidup
46. 46
Pengaruh Otomasi terhadap
Manajemen
• Manajemen harus dpt memastikan pasar yg
cukup luas bagi produk yg dihasilkan.
• Manajemen harus menyelidiki, merencana dan
menganalisa dengan teliti, hati-hati dan cermat
agar tidak gagal.
• Manajemen harus memahami bahwa otomasi
membutuhkan tenaga yang mempunyai
technical skill maupun manajerial skill, agar tidak
merugi.
48. 48
Klasifikasi Otomasi menurut
Diagram P-Q ( Mikell P. Groover hal. 12)
Progamable
Automation
Flexible
Automation
Fixed
Automation
Manual
Production
1 100 10.000 1.000.000
Production Quantity
( unit per years )
Product
Variety
49. 49
Produksi, Pabrik dan Industri
Produksi
Sumber Alam Bahan Mentah Bahan Baku Bahan Jadi
Basic
converter
Converter Fabricator
Op. produksi Op.produksi Op.Produksi
Langkah2 operasi disebut proses produksi
Menurut op. produksi, industri dibagi menjadi:
3 golongan industri : Basic producer, Converter dan Fabricator
2 golongan industri :
industri proses
industri manufacturing
50. 50
3 Katagori Jenis Produksi
Batch Production
Mass Production
Job Shop
Production quantity
Production rate
Labor skill level
General Equipment Special
Special tooling
Plant layout
Process Product flow
51. 51
Fixed Automation (Otomasi Tetap)
• Otomasi tetap adalah sistem otomasi yang
ditentukan dengan urutan proses operasi
yang tetap berdasarkan konfigurasi
peralatannya.
• Contoh : transfer lines, automatic
assembly lines, penyulingan minyak
52. 52
Programmable Automation
(Otomasi Terprogram)
• Otomasi terprogram adalah sistem
otomasi dengan peralatan produksi yang
dirancang memiliki kemampuan terhadap
perubahan urutan operasi untuk
mengerjakan konfigurasi produk-produk
berbeda .
• Contoh : NC, Assembly Robot, AGV
53. 53
Flexible Automation
(Otomasi Lentur)
• Otomasi Lentur / fleksibel adalah
penyempurnaan otomasi terprogram yang
selalu disempurnakan sehingga mampu
memproduksi produk-produk bervariasi
tanpa kehilangan waktu proses
pemindahan dari produk satu ke lainnya.
• Contoh : Flexible Manufacturing Systems
(FMS)
54. 54
Integrated Automation
(Otomasi Terintegrasi)
• Otomasi Terintegrasi (>2000) adalah
sistem otomasi yg mempunyai lingkup
rancangan organisasi yg logik, seperti
engineering, production, testing, marketing
dan fungsi distribusi ke dalam sistem
komputer terintegrasi.
• Contoh : Computerized Integrated
Manufacturing (CIM)
56. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
57
Sistem Otomasi
• Jenis sistem otomasi dapat dikelompokkan
menjadi:
Numerical Controlled Machine Tools (NC, CNC)
Programmable Controller (PC / PLC)
Automatic Storage and Retrieval System (AS/RS)
Robotics
Flexible Manufacturing Systems (FMS)
• Manfaat dari otomasi:
Output meningkat
Ketelitian meningkat
Waktu proses menurun
Area produksi menurun
Tenaga kerja menurun
57. 59
Sifat-sifat Sistem Otomasi(2)
• Flexibel Auto.
Investasi tinggi
Kecep. produk
medium
Fleksibilitas tinggi
Continue prod. Utk
penggab. bbrp prod.
Note : Fleksibilitas tinggi cocok utk produksi dg kuantitas
rendah dg berbagai jenis produk yg berbeda.
Kecep / laju prod tinggi, cocok utkpermintaan dlm
jumlah besar
• Integrated Auto.
Investasi sangat tinggi
Kecep. Produk tinggi
Fleksibilitas tinggi
Continue prod. Utk
penggab. bbrp prod.
58. 60
3 Strategi
Penerapan Otomasi
• Prinsip-prinsip USA
Understand the existing process (U ) , pelaksanaan
proses produksi mudah dimengerti
Simplify the process (S ) , prosesnya sederhana
Automated the process (A) , proses secara
otomatis
• Automation Migration Strategy
• 10 Strategi Otomasi
61. 63
Strategi Otomasi (1)
• Specialization of operations
( mengurangi To)
• Combined operations
( mengurangi n, Tn,Tno)
• Simultaneous operations
( mengurangi n, Tn,Th,Tno)
• Integration of operations (
mengurangi n, Tn,Tno)
• Increased flexibility
( mengurangi
Tsu,MLT,WIP,
U meningkat)
• merancang penggunaan peralatan khusus
untuk satu jenis pengoperasian ddg
efisiensi pengerjaan yg tinggi (berarti butuh
pekerja dg skill yg tinggi).
• Dipakai pd produksi pengerjaan berurutan
yaitu dg penyederhanaan jumlah mesin
produksi atau workstation yg berbeda.
• Pada saat yg sama dilakukan 2 atau lebih
pengoperasian scr. Serentak pd work part
sama shg akan menghemat total wkt
operasi.
• Pemindahan bhn diantara dua workstation
menggunakan peralatan otomatis menjadi
sistem mekanisme tunggal,shg bbrp bag
bhn kerja dpt diproses secara simultan.
• Ditujukan u. memperoleh peralatan mesin
yg maksimal pada job shop dan produksi dg
volume medium dg peralatan yg sama u.
beberapa variasi produk.
62. 64
Strategi Otomasi (2)
• Improved material handling
& storage
( mengurangi
Tno,MLT,WIP )
• On-line inspection
( mengurangi Tno,Q )
• Process control and
optimization
( mengurangi To,Q )
• Plant operations control
(mengurangi Tsu,MLT,
U meningkat)
• Computer integrated
manufacturing (CIM)
( mengurangi MLT,design
time, production planning
time, U meningkat)
• Meningkatkan teknik penanganan dan
penyimpanan material ( dg
menggunakanperalatan MH dan storage
otomatik)
• Pengawasan mutu kerja dilakukan setiap
proses selesai, tidak setelah menjadi
produk jadi.
• Mencakup teknik pengendalian u.
mengoperasikan proses-proses individual
dg peralatan-peralatan yg terkait agar lebih
efisien.
• Kendali pada tingkat plant, u. mengatur dan
mengkoordinasikan agar pengopersian
peralatan efisien.
• Mirip pd plant operation control, tetapi
mencakup perancangan teknik dan aspek-
aspek bisnis lainnya.
63. 65
Total Waktu Produksi
( Manufacturing Lead Time = MLT )
Model operasi produksi ada dua bagian yaitu :
• Bagian operasi
• Bagian non operasi
Total Waktu Produksi ( TWP ) = 5% waktu produkif ( 30% = cutting, borring, drilling, reaming dan
70% = positioning, loading, gaging,dst) ) dan 95% waktu non produktif ( moving and waiting )
TWP = nm + ( To + Tno )
Di mana , nm = jumlah mesin yg harus dilewati selama proses
To = waktu operasi per mesin , ada tiga kompenen yaitu Tno = waktu operasi per mesin
Jika barang yg akan dibuat bukan 1 buah tapi Q buah, maka
Tm = actual machine time, Th= work piece hsndling time, Tth= any tool handling time per
workpiece
To= Tm+ Th+ Tth
TWP = nm + ( Q.To + Tno )
Aktualnya, seluruh mesin produksi perlu set-up, jadi ada penambahan waktu set -up ( Tsu ) pada
rumus , maka
TWP = nm + ( Tsu + Q.To + Tno )
Dalam satu urutan operasi produksi ( batch) menggunakan lebih dari satu mesin, maka waktu set-
up ( Tsu ) , waktu operasi ( To ) , dan waktu non operasi ( Tno ) masing-masing berbeda-beda,
tapi dalam pertimbangan model matematik dipakai harga rata-rata.
Bila dilihat khusus mesinnya saja :
Total waktu yg dibutuhkan mesin selama proses produksi = ( Tsu+ Q.To )
Total produksi ( Tp ) rata-rata satu barang tiap mesin Tp = ( Tsu+ Q.To ) / Q
Kecepatan produksi rata-rata tiap mesin Rp , Rp = 1 / Tp
64. 66
Performansi
Sistem Manufakturing
ada 8 ukuran
1. MLT
2. Work in process
3. Machine utilization
4. Throughput
5. Capacity
6. Flexibility
7. Performability
8. Quality
65. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
67
Persiapan Otomasi
• Untuk menerapkan otomasi di perusahaan,
beberapa persiapan yang harus dilakukan:
Jenis produksi: job order, batch, dan kontinu
Studi proses produksi:
– Work study
– Method study
– Work measurement
– Fisibilitas perbaikan teknik produksi (eliminasi operasi,
kombinasi operasi, perbaikan operasi)
Estimasi ongkos : ekonomi teknik
Perencanaan dan pengendalian produksi
66. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
68
Otomasi Detroit
• Kelanjutan otomasi Detroit:
Perakitan motor listrik, radio, TV
“Automated push button factory”
Pengendali otomatis proses kontinu
• Teknologi yang digunakan:
Pneumatik
Elektrik
Komputer
67. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
69
Paradigma perubahan pada sistem manufaktur
• Paradigma perubahan pada sistem manufaktur
dari 1980-sekarang:
Kompetisi internasional
Kualitas yang baik
Harga yang murah
Waktu yang pendek
• Teknologi berbasis komputer:
NC, robotika, CAD, CAM, FMS, CIM
• Pada industri manufaktur modern, kunci untuk
bertahan hidup adalah mengotomasi sistem
dengan memelihara fleksibilitasnya
68. 70
Masa Depan Otomasi Pabrik(1)
Perkembangan teknologi manufaktur mempunyai
trend pada :
•Daur / siklus hidup produk*) (PLC) pendek
•Peningkatan kualitas dan keandalan
•Peningkatan selera produk pd. konsumen
•Penemuan material baru
•Industri elektronik maju pesat
•Kebutuhan gudang trend berkurang
•JIT production
69. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
71
Siklus Hidup Produk
• Dengan penggunaan otomasi, salah satu
keuntungan yang dapat diperoleh adalah
menurunnya siklus waktu desain produk, atau
waktu yang dibutuhkan untuk meluncurkan
produk baru dari konseptual desain, analisa pasar,
desain produk dan pengembangan proses.
70. 72
Masa Depan Otomasi Pabrik(2)
Konsep otomasi masa depan biasanya
dihubungkan dengan :
•Discrete product manufacturing
•Kelompok ukuran produk medium atau kecil
Contoh discrete product manufacturing : metal
working, electronic industry, otomotive industry,
industri pesawat, perabotan, dst.
71. 73
3) Sistem Pendukung
Manufaktur
1) Sistem Manufaktur
4) Sistem Pengendalian
Kualitas
2) Teknologi Penanganan
Material
0) Otomasi dan
Teknik Pengendalian
SISTEM PRODUKSI
Sistem
Pendukung
Manufaktur
Fasilitas
Pabrik
72. 74
Beberapa Contoh
Tipe Penerapan Otomasi
• Mesin produksi perkakas otomatis
• Automated transfer line
• Mesin perakit otomatis
• Robot industri
• Sistem penyimpanan dan pemindahan bahan otomatis
• Sistem inspeksi otomatis u. pengendalian kualitas
• Sistem kendali umpan balik dan proses komputer
• NC, CNC, FMS, DDC
• CAD, CAM, CIM
73. 75
Sistem manufaktur
Komponen-komponennya :
• Mesin-mesin produksi, tools, fixtures, dst
• Sistem pemindahan bahan
• Sistem komputer untuk koordinasi dan
pengendalian
• Pekerja, buruh, operator
74. 76
Definisi Manufaktur
• As technological process • As an economical process
Manufacturing
process
Machinery
Tools
Power
Labor
Starting
Material
Completed part
or product
Scrap and / or
waste
Starting
material
Material in
processing
Completed part
or product
Value aded
76. 78
Otomasi dan
Teknik Pengendalian
Contoh :
• Industrial computer control
• Control system component
• Numerical control
• Industrial robot
• Programmable logic controller
77. 79
5 Tipe Dasar Peralatan
Pemindahan Bahan
Contoh2 :
a. Forklift truck, industrial truck
b. Unit load AGV
c. Monorail
d. Roler conveyor
e. Jib crane with hoist ( crane & hoist )
81. 83
Teknologi Inspeksi ( Bab 23)
• Coordinating measuring machine
( coordinate metrologi )
• Flexible inspection system ( hal. 734 )
• Machine vision system ( hal. 738 )
82. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
84
Desain untuk Otomasi
• Desain produk harus memungkinkan untuk
diproduksi dan dirakit
• Komponen/produk memungkinkan untuk: diubah
orientasi, reposisi, ataupun dirakit.
• Ketidaktelitian dalam memperhatikan hal di atas
akan membuat otomasi sulit diterapkan
83. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
85
Desain untuk Otomasi
• Hal-hal yang perlu diperhatikan pada suatu
proses pembuatan komponen/produk antara lain:
Kesimetrian
– Kesimetrian part akan memudahkan untuk otomasi.
– Kesimetrian terkadang membuat otomasi menjadi sulit
dilakukan.
– Perhatikan Gambar 3 & 4.
85. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
87
Desain untuk Otomasi
• Parts tangling
Pegas: diperlukan tindakan untuk mengeliminasi bagian-bagian
dari pegas yang dapat membuat kelompok pegas menjadi
kusut. Perhatikan Gambar 5.
86. 88
Desain untuk Otomasi
• Desain untuk feeding
Proses feeding:
– Sistem track, biasanya
menggunakan vibrasi
ataupun gravitasi atau
gaya lain untuk
memindahkan satu keping
part dari satu lokasi ke
lokasi lainnya.
– Oleh karena itu, part
harus didesain
sedemikian rupa sehingga
dapat ditransportasikan
dalam keadaan normal,
tidak saling tumpang
tindih, atau terjadi
reposisi pada saat
transportasi. Perhatikan
Gambar 6.
87. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
89
Desain untuk Otomasi
• Desain untuk pengarahan
Suatu part yang akan
dimasukkan ke suatu
lubang:
– men-tirus-kan bagian
ujung part, dan atau
mentiruskan lubang yang
akan dimasuki.
Perhatikan Gambar 7.
88. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
90
Desain untuk Otomasi
• Pengencang
Semakin banyak baut dan pengencang menyulitkan
untuk otomasi.
Untuk itu perlu didesain produk sedemikian rupa
sehingga untuk bagian yang perlu dikencangkan tidak
diperlukan baut ataupun pengencang yang banyak,
namun cukup suatu mekanisme pengencang dan sedikit
baut atau pengencang. Jika memang pengencang
terpaksa harus dipergunakan, maka standarisasi ukuran
dan bentuk akan membantu dalam proses otomasi
tersebut. Perhatikan Gambar 8.
90. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
92
Desain untuk Otomasi
• Berbagai contoh kasus dapat dilihat pada Gambar 9 dan 10.
Original design for mechanism to feed single sheets of paper
into a printer
91. Ir.Bambang Risdianto MM Teknik
Industri - UIEU
93
Desain untuk Otomasi
• Berbagai contoh kasus dapat dilihat pada Gambar 9 dan 10.
Revised design with changes to facilitate automated assembly
