wirdi

1. 1. KONSEP DASAR OTOMASI SISTEM PRODUKSI
1.1. Sistem Produksi
Sistem Pendukung
Manufaktur
Sistem Produksi
Fasilitas :
Pabrik dan Peralatannya
Gambar 1.1. Sistem produksi terdiri dari fasilitas dan sistem
pendukung manufaktur
Sistem Produksi terbagi menjadi dua kategori yaitu :
1. Fasilitas Produksi terdiri dari diantaranya adalah pabrik, mesin-mesin produksi dan
perkakas, peralatan material handling, peralatan inspeksi dan komputer yang
mengendalikan operasi manufaktur di dalam Fasilitas juga termasuk tata letak pabrik
yang merupakan tata cara penempatan mesin-mesin dan fasilitas pabrik
2. Sistem Pendukung Manufaktur yang merupakan rangkaian aturan atau prosedur yang
digunakan oleh perusahaan untuk menyelesaikan masalah teknis dan logistik yang
terkait dengan pemesanan dan pemindahan bahan di dalam pabrik serta untuk
menjamin agar produk memenuhi berbagai standar kualitas. Perancangan produk dan
fungsi-fungsi usaha tertentu juga dimasukkan ke dalam pen dukung manufaktur ini.
Pendukung manufaktur ini melibatkan suatu siklus pemrosesan informasi yang terdiri
dari (1) fungsi bisnis (usaha), (2) perancangan produk, (3) perencanaan manufaktur,
(4) pengendalian manufaktur seperti pada gambar 2 berikut ini.

2. Perancang Produk Perencanaan Manufaktur
Bahan Baku Operasi Manufaktur Produk Jadi
Fungsi Bisnis Pengendalian Manufaktur
Gambar 1.2. Model manufakur yang menunjukkan operasi pabrik dan aktivitas-aktivitas pengolahan
informasi untuk penunjang manufaktur
1.2. Otomasi Dalam Sistem Produksi
1.2.1 Sejarah Otomasi
Perkembangan teknologi otomasi dapat ditelusuri dari perkembangan alat-alat mekanik dasar.
Alat mekanik dasar seperti roda berkembang sekitar 3200 SM, pengungkit, mesin Derek (600
SM) rodasisir (Th. 1000), sekrup (th1405), dan roda gigi di abad pertengahan. Alat-alat dasar
tersebut ditemukan kembali pada tahun 1765 yaitu mesin uap yang dapat digunakan untuk
menghasilkan energi dan mengoperasikan mesin lainnya seperti mesin bor (th 1775), kereta
lokomotif (1803). Kemampuan untuk menghasilkan energy dan memindahkannya untuk
operasi proses merupakan satu diantaratiga elemen dasar system otomasi. Setelah penemuan
pertama mesin uap, tahun 1765 James Watt dan timnya mengembangkan teknik control
mesin uap dengan menggunakan Flying Ball Governor, yang dapat mengendalikan on/off
mesin secara otomatis. Flying Ball Governor merupakan tipe yang cukup penting dalam
otomasi yaitu system control.
1.2.2. Definisi Otomasi
Ide dasar otomasi adalah sebagai berikut
1. Penggunaan elektrik dan/ atau mekanik untuk menjalankan mesin/ alat tertentu.

3. 2. Disertai “otak” yang mengendalikan mesin/ alat tersebut.
3. Agar produktivitas meningkat dan ongkos menurun
Berdasarkan ide dasar tersebut maka beberapa ahli menyatakan bahwa otomasi adalah
proses yang secara otomatis mengontrol operasi dan perlengkapan sistem dengan
perlengkapan mekanik/ elektronika yang dapat mengganti manusia dalam mengamati, dan
mengambil keputusan. Dorf menyatakan bahwa otomasi merupakan sebuah proses tanpa
aktivitas langsung manusia dalam proses (R.C. Dorf, Robotic and automated Manufacturing.
Berdasarkan Grover P.M et al (1986) otomasi merupakan teknologi yang berkaitan
dengan penggunaan operasi dan control produksi secara mekanis, elektronik, dan system
yang berbasis computer (computer–based system). Menurut Grover P.M (2001) menyatakan
bahwa otomasi merupakan teknologi yang proses maupun prosedurnya diselesaikan tanpa
keterlibatan langsung manusia.
Sehingga secara umum sistem otomasi dapat didefinisikan sebagai suatu tekhnologi yang
berkaitan dengan aplikasi mekanik, elektronik dan sistem yang berbasis komputer (komputer,
PLC atau mikro). Semuanya bergabung menjadi satu untuk memberikan fungsi terhadap
manipulator (mekanik) sehingga akan memiliki fungsi tertentu.
1.2.3. Jenis Otomasi Ditinjau dari sistem manufaktur (atas dasar macam, variasi dan jumlah
produk)
1. Fixed Automation ( Otomasi Detroit )
Merupakan sistem otomasi yang mempunyai konfigurasi peralatan tetap, sesuai
dengan tahapan proses operasinya ataupun perakitannya. Jenis ini ditandai atas :
• Modal awal yang besar
• Laju produksi yang tinggi
• Relatif tidak fleksibel dalam mengakomodasikan perubahan produk.
2. Programmable Automation
Pada Otomasi jenis ini, alat-alat produksi dirancang dengan kemampuan dapat
dirubah urutan operasinya, sehingga dapat mengakomodasikan perubahan konfigurasi
sesuai dengan perubahan macam-macam produk
• Modal besar untuk peralatan “general purpose”
• Laju produksi relatif rendah

4. • Fleksibel untuk perubahan konfigurasi
• Sangat cocok untuk “batch production”
3. Flexible Automation
Ini merupakan pengembangan dari programabel otomasi. Jadi merupakan sistem yang
mampu memproduksi macam-macam produk, tanpa kehilangan waktu secara virtual
akibat perubahan bentuk produk yang satu ke bentuk berikutnya
Jenis ini ditandai atas :
• Modal besar untuk peralatan
• Produksi kontinyu dari macam-macam campuran produk
• Laju produksi sedang
• Fleksibel untuk perubahan variasi rancangan produk
1.2.4 Alasan Penggunaan Otomasi Beberapa alasan penggunaan otomasi
:
 Meningkatkan produktivitas perusahaan ; ini ditandai dengan lebih besarnya out-put
per jam orang, apabila diterapkan otomasi pada operasi manufaktur.
 Tingginya biaya tenaga kerja ; kecenderungan meningkatnya biaya tenaga kerja di
dunia industri, mendorong untuk menginvetasikan fasilitas otomasi yang relatif
mahal. Dengan otomasi manufaktur yang dapat meningkatkan laju produksi,
menyebabkan harga per produk lebih rendah.
 Kurangnya tenaga kerja untuk kemampuan tertentu ; ini juga kecenderungan akibat
dari industri pelayanan ( lebih relevan dinegara maju), sehingga semakin sulit
mendapatkan tenaga kerja dengan skill tertentu. Dengan otomasi manufaktur jumlah
dan kemampuan yang dibutuhkan untuk menghasilkan produk berkualitas lebih
rendah.
 Tenaga kerja cenderung berpindah ke sektor pelayanan ; ini kecenderungan di negara
maju khususnya di Amerika Serikat, dimana tenaga kerja lebih menyukai sektor
pelayanan.
 Keamanan ; dengan otomasi manufaktur pekerjaan lebih aman. Artinya keamanan
atas kecelakaan kerja akibat operasi produksi maupun kepindahan operator pada lantai
produksi lebih terjamin.

5.  Tingginya harga bahan baku ; mahalnya bahan baku sebagai input-produksi
membutuhkan efisiensi pemakaian bahan baku. Dengan otomasi manufaktur dapat
mereduksi scrap-rates.
 Meningkatkan kualitas produk ; otomasi tidak hanya dapat menghasilkan produk
pada laju yang lebih cepat, tetapi kualitas produk juga dapat ditingkatkan,
dibandingkan dengan metode manual.
 Menurunkan “Manufacturing lead time” (MLT) ; dengan otomasi manufaktur dapat
direduksi waktu antara pesanan pelanggan samapai delevery produk. Itu dapat
ditunjukan dengan analisa kuantitatif pada sub-bab model matematis. Dengan
demikian pelayanan terhadap pelanggan dapat lebih kompetitif.
 Menurunkan “in-process inventory” ini karena otomasi manufaktur dapat
menyelesaikan produk pada lantai produksi lebih cepat.
 Tingginya harga produk sebelum berotomasi ; karena banyaknyaknya alasan diatas,
maka dapat disimpulkan bahwa dengan otomasi manufaktur biaya per satuan produk
lebih rendah. Selain karena image dari industry yang menerapkan otomasi manufaktur
lebih baik dari pada dengan metode manual, demikian pula dengan pelayanan
terhadap pelanggan
Beberapa alasan penggunaan tenaga kerja manual dalam system industry:
1. Pekerjaan sangat sulit diselesaikan dengan teknologi otamasi.
2. Umur siklus produk pendek.
3. Customized product
4. Adanya Perubahan permintaan.
5. Pemeliharaan peralatan.
6. Untuk memprogram dan mengoperasikan computer.
7. Untuk melakukan pekerjaan proyek.
8. Mengolah dan mengatur pabrik.
1.2.5. Otomasi Dan Teknologi Kontrol Pada Sistem Produks

6. Enterprise Level
Manufacturing
Support Systems
Factory Level
Production
Systems
Facilities
Gambar 1.4. Otomasi Dan Teknologi Kontrol Pada Sistem Produks
Posisi otomasi dan teknologi pengendalian dengan lengkap dapat dilihat pada gambar
1.4. Beberapa contoh aplikasi otomasi dan teknologi kendali misalnya robottika industri dan
kontrol numerik.
1.2.6. Elemen dasar
Terdapat tiga elemen dasar yang menjadi syarat mutlak bagi sistem otomasi, yaitu power,
program of instruction, kontrol sistem yang kesemuanya untuk mendukung proses dari sistem
otomasi tersebut
Gambar. 1.5 Elemen Dasar Sistem Otomasi
Manufacturing support
Systems
Manufacturing Systems
Quality systems
control
Material handling
technoligies
Automation and
control technologies
Manufacturing processes and assembly operation

7. a. Power
Power atau sumber energi dari sistem otomasi digunakan untuk mengoperasikan
beberapa proses dan menggerakan serta mengendalikan semua komponen dari sistem
otomasi. Sumber energi bisa menggunakan energi listrik, baterai, Accu, solar, bensin, air,
angin, semuanya tergantung dari tipe sistem otomasi itu sendiri. Misalnya power untuk
Proses Manufakturing yaitu Electric discharge machining (EDM) menggunakan tenaga listrik
untuk melelehkan baja.
b. Program of instruction
Untuk program instruksi/perintah pada sistem kontrol mekanis maupun rangkaian
elektronik tidak menggunakan bahasa pemrograman dalam arti sesungguhnya, karena
sifatnya yang analog. Untuk sistem kontrol yang menggunakan komputer dan keluarganya
(PLC maupun mikrokontroler) bahasa pemrograman merupakan hal yang wajib ada. Perintah
seperti “out”, “outport” ,”out32” sebenarnya hanya memberikan perintah untuk sekian
millidetik berupa arus pada manipulator yang kemudian akan diperkuat. Translasi/kompilasi
bahasa (seperti Pascal, C, Basic, Fortran), memberi fasilitas pada programer untuk
mengimplementasikan program aplikasi. Translator atau kompiler untuk bahasa
pemrograman tertentu akan mengubah statemen-statemen dari pemrogram menjadi informasi
yang dapat dimengerti oleh komputer. Instruksi komputer merupakan antar muka antara
perumusan perangkat lunak program aplikasi dan perangkat keras komputer. Komputer
menggunakan instruksi tersebut untuk mendefinisikan urutan operasi yang akan dieksekusi.
Penyajian Data membentuk antarmuka antara program aplikasi dan komputer. Daerah irisan
dari ketiga lingkaran menyatakan sistem operasi.
Sistem operasi ini yang akan mengkoor- dinasi interaksi program, mengatur kerja dari
perangkat lunak dan perangkat keras yang bervariasi serta operasi dari unit
masukan/keluaran. Komputer merupakan salah satu produk teknologi tinggi yang dapat
melakukan hampir semua pekerjaan diberbagai disiplin ilmu, tetapi komputer hanya akan
merupakan barang mati tanpa adanya bahasa pemrograman untuk menggambarkan apa yang
kita kerjakan, sistem bilangan untuk mendukung komputasi, dan matematika untuk
menggambarkan prosedur komputasi yang kita kerjakan.

8. c. Sistem control
Proses kerja dari sistem otomasi mutlak memerlukan sistem kontrol baik menggunakan
mekanis, elektronik ataupun komputer. Apabila suatu sistem otomasi dikatakan layaknya
semua organ tubuh manusia seutuhnya maka sistem kontrol merupakan bagian otak / pikiran,
yang mengatur dari keseluruhan gerak tubuh. Sistem kontrol dapat tersusun dari komputer,
rangkaian elektronik sederhana, peralatan mekanik. Hanya saja penggunaan rangkaian
elektronik, peralatan mekanik mulai ditinggalkan dan lebih mengedepankan sistem kontrol
dengan penggunaan komputer (PLC, mikrokontroller)
Sistem kontrol dapat ditemukan pada kehidupan sehari-hari, sebagai contoh :
1. Magic com Memiliki mekanisme kontrol, pada saat memasak beras menjadi nasi,
secara otomatis tombol akan berubah ketika nasi menjadi matang. Mekanisme sistem
kontrol tersebut menggunakan peralatan mekanis yang disusun sedemikian rupa
sehingga membentuk sistem otomasi.
2. Sistem ATM juga memiliki sistem digital sehingga dapat dikendalikan berapa uang
yang keluar sesuai dengan tombol yang diketik
1. 2.7. Kekuatan Untuk Menyelesaikan Proses Terotomasi
 Power Untuk Proses
- Untuk Menjalankan Proses Itu Sendiri
- Untuk Load Dan Unload Unit Kerja
- Transport Material antar operasi
 Power Untuk Otomasi
- Unit Kontrol
- Tenaga untuk menggerakkan sinyal kendali
- Akuisisi data dan pemrosesan informasi

9. Level Description Examples
5. Corporate Information System
Flow Data
4. P Production System
3. Manufacturing System-Groups of Machines
2. Individual Machines
1. Sensors, Actuators, other hardware elements
Gambar 1.6. Hirarki dari otomasi dan pengendali dalam proses manufaktur
Lima tingkat otomasi dan pengandali dalam proses manufaktur adalah :
1. Tingkat Alat.
Tingkat ini merupakan tingkatan terendah yang meliputi aktuator, sensor, dan
komponen perangkat keras lainnya yang membangun suatu mesin, Misalnya loop
pengendali suatu mesin CNC atau satu engsel robot industri.
2. Tingkat Mesin
Perangkat keras pada tingkat alat dirakit menjadi mesin individu, contoh mesin
perkakas CNC, robot industri, konveyor mesin, dll. Fungsi pengendalian pada tingkat
ini meliputi pelaksanaan langkah-langkah dalam program instruksi dilaksanakan
dengan benar.
Enterprise
Level
Plant Level
Cell or
System Level
Machine
Level
Device Level

10. 3. Tingkat sel atau system
Ini adalah tingkat sel manufaktur atau sistem yang beroperasi di bawah instruksi dari
tingkat pabrik. Sel Manufaktur merupakan kumpulan mesin atau stasiun kerja yang
dihubungkan dan didukung oleh sistem material handling, komputer dan perangkat
lainnya yang sesusai untuk proses manufaktur.Fungsi pengendalian pada tingkat ini
meliputi pengambilan part dan pengisian pada mesin, koordinasi antara mesindan
sistem material handling, evaluasi data hasil inspeksi
4. Tingkat Pabrik
Perintah yang diterima dari sistem informasi perusahaanditerjemahkan menjadi
rencana operasi bagi proses produksi. Fungsi pengendalian pada tingkat ini meliputi
pemrosesan order, pengendalian persediaan, pemberian, perencanaan kebutuhan
material, pengendalian lantai produksi dan pengendalian kualitas.
5. Tingkat Perusahaan
Tingkat ini merupakan tingkat paling tinggi, yang terdiri dari sistem informasi
perusahaan. Hal ini menyangkut semua fungsi-fungsi yang diperlukan untuk
mengelola perusahaan antara lain pemasaran, akunting, perancangan, penelitian,
perencanaan agregat, dan penjadwalan produksi utama
1.2.9.Strategi Otomasi
Sepuluh strategi otomasi dan sistem produksi:
1. Spesialisasi operasi.
2. Penggabungan operasi
3. Operasi secara simultan.
4. Pengintegrasian operasi.
5. Meningkatkan flesibelitas.
6. Perbaikan material handling dan penyimpanannya.
7. On-line inspection.
8. Pengendalian proses dan optimisasi.
9. Pengendalian operasi plant.
10. Computer-Intergrated Manufacturing.

11. Strategi migrasi otomasi:
1. Phase I : Produksi manual
2. .Phase II : Produksi terotomasi.
3. Phase III : Produksi terintegrasi secara otamasi.
Prinsip -prinsip otomasi (USA Principle):
1. Understand proses yang ada
2. SImplify proses
3. A Utomate proses