PERANAN PEMROGRAMAN KOMPUTER DIBIDANG TEKNIK MESIN

PERANAN PEMROGRAMAN KOMPUTER DIBIDANG TEKNIK MESIN
Peran pemrogaman pada bidang teknik mesin

Apa itu pemrogaman? Pemrogaman jika kita bayangkan seperti nyawa pada makhluk hidup.
Pemrogaman merupakan intruksi/perintah agar sebuah sistem berjalan. Seperti pada badan kita nyawa kita yang menggerakan badan kita, begitupun pada sebuah hardware.
Ada beberapa Peran pemrogaman pada bidang teknik mesin antara lain:

1.      Otomasi

Otomasi adalah teknik untuk membuat dan mengendalikan perangkat, proses, atau sistem berjalan secara otomatis, dengan alat mekanis atau elektronis yang menggantikan organ manusia untuk observasi, usaha, dan pengambilan keputusan. Lawan dari otomasi adalah proses manual. Otomasi adalah suatu teknologi terkait dengan aplikasi mekanik, elektronik, dan komputer didasarkan sistem untuk beroperasi dan mengendalikan produksi yang berbasis pemrogaman.

Otomasi hanya dilakukan jika hasilnya lebih cepat, lebih baik secara kuantitas dan/atau kualitas dibandingkan dengan penggunaan tenaga kerja manusia. Dalam dunia industri, otomasi merupakan lanjutan dari mekanisasi, di mana mekanisasi masih membutuhkan operator manusia selama mesin beroperasi atau membutuhkan bantuan tenaga otot manusia agar mampu bekerja. Otomasi mengurangi peran manusia dalam hal tersebut.

Dalam sejarahnya, otomasi telah dicapai dalam perkembangan kehidupan manusia, meski pada awalnya tidak disebut sebagai otomasi. Operator telepon yang digantikan dengan mesin, berbagai peralatan kedokteran (elektrokardiogram dan sebagainya) yang menggantikan peran tenaga medis, hingga mesin ATM. Istilah "otomasi" digunakan pertama kali oleh General Motors pada tahun 1974 yang mendirikan departemen otomasi (automation department).

Ketika itu, teknologi otomasi yang mereka gunakan adalah komponen listrik, mekanik, hidrolik, dan pneumatik. Antara tahun 1957 hingga tahun 1964, mereka menghasilkan output dua kali lipat ketika buruh sudah mulai dikurangi akibat dampak otomasi.

Adapun Komponen Utama dalam Otomasi adalah :

1.      Sensor & Transducer

2.      Controller (PLC, Microcontroller, Microprosessor, dll)

3.      Actuator

Gambar microcontroller dan PLC sebagai pusat pengendali otomasi

Otomasi dalam teknik mesin pengaplikasian nya sangat beragam, dalam perkembangannya teknologi ini telah berkembang pesat salah satunya dalam industri otomotif. Berikut perkembangan teknologi otomasi sebagai berikut:

1.      Alat mesin otomatis untuk produksi (CNC/Printer 3D)

2.      Mesin perakitan otomatis

3.      Robot industri

4.     Material otomatis yang menangani dan sistem gudang/penyimpanan

5.      Sistem pemeriksaan otomatis untuk pengendalian mutu

6.      Pengawasan proses komputer kontrol balik

2.      Desain Produk

Perkembangan zaman yang semakin modern sekarang ini menuntut para insinyur teknik mesin memanfaatkan perkembangan teknologi yang semakin canggih. Salah satunya perkembangan Desain produk di dunia industri khususnya dalam bidang manufaktur, hal ini diikuti dengan munculnya berbagai macam program aplikasi untuk mendukung kegiatan di bidang tersebut. Desain produk merupakan hal yang sangat penting dalam bidang manufaktur dan kompetensi para insinyur teknik mesin. Desain produk yang baik akan dapat meningkatkan jumlah dan harga jual dari produk, sehingga dapat meningkatkan keuntungan secara optimal. Akan tetapi, desain produk yang gagal mengakibatkan produk tidak terjual di pasaran. Hal ini, akan menimbulkan kerugian tidak hanya dibidang desain saja, bidang yang lain pun akan terkena imbasnya.

Namun sekarang ini banyak para programmer mengembangkan program aplikasi untuk desain produk seperti, SolidWork, AutoCAD, Autodesk Inventor, dll yang dapat mempermudah para desainer untuk membuat desain produk mulai dari menggambar sket, menggambar 2D, 3D, dan membuat gambar assembly, bahkan termasuk dalam perhitungan suatu produk itu sendiri. Karena Desain produk yang baik harus memenuhi 3 (tiga) aspek penting yang sering disebut segitiga aspek produk, yaitu:

1.      Kualitas yang baik

2.      Biaya rendah

3.      Dan jadwal yang tepat.

Dari ketiga aspek tersebut dapat diselesaikan oleh program aplikasi desain tersebut karena di dalam program aplikasi desain banyak berbagai fitur dan tool untuk memenuhi kebutuhan desain seperti simulasi produk. Dan dapat menekan biaya dan jadwal yang tepat karena ketepatan dan kepresisiannya oleh program aplikasi desain yang tinggi

Gambar salah satu program aplikasi desain yang di kembangkan oleh programmer untuk pembuatan produk dan simulasi beberapa part mesin

3.      Analisis Perhitungan Sistematis

Dahulu sebelum era digitalisasi bagaimana para insinyur untuk menganalisis merancang, mengimplentasi sebuah sistem? Ya, semua itu dilakukan dengan cara manual. Dengan berkembangnya teknologi dapat mempermudah para insinyur untuk membantu mengaplikasikan ilmunya seperti menganalisis, merancang, dll melalui program aplikasi yang di kembangkan oleh programmer secara sistematis.

Banyak program aplikasi yang telah di sediakan dengan berbagai macam bahasa pemrogaman. Salah satunya adalah program MATLAB (MATrix LABoratory), MATLAB adalah suatu bahasa tingkat tinggi yang digunakan untuk komputasi teknik. Bahasa ini mengintegrasikan proses komputasi, visualisasi, dan pemrograman dengan environment yang mudah digunakan dengan mengekspresikan masalah dan solusi ke dalam notasi-notasi matematika. software ini pertama kali memang digunakan untuk keperluan analisis numerik, aljabar linier dan teori tentang matrik, namun banyak kegunaan umum dari MATLAB diantaranya:

1.      Perhitungan Matematika

2.      Komputasi numeric

3.      Akuisisi data

4.      Pembuatan prototype

5.      Simulasi dan pemodelan

6.      Visualisasi dan analisis data

7.      Pembuatan grafik untuk keperluan sains dan teknik

8.      Pengembangan aplikasi, misalnya dengan memanfaatkan GUI.

Ada banyak lagi program aplikasi untuk membantu perhitungan di bidang teknik mesin, seperti: ANSYS mechanical, Steam Turbin Program, Gas Dynamics, Computational Fluid Dynamic (CFD), Mencahical Engineering Toolbox dll.

Gambar Program aplikasi MATLAB dan ANSYS untuk perhitungan dan simulasi Aerodinamika

Gambar program aplikasi Gas Dynamics untuk perhitungan siklus Gas pada sebuah turbin

  Aplikasi Pemrograman Komputer dalam Teknik Mesin

Banyak pemrogaman computer yang di aplikasikan dalam teknik mesin, antara lain:

1.      Mesin CNC

Mesin CNC adalah mesin yang dipergunakan untuk pengontrolan otomatis dalam dunia industri. Mesin ini berfungsi untuk mengontrol kinerja mesin-mesin lain yang dipergunakan. NC/CNC (Numerical Control/Computer Numerical Control) merupakan istilah yang digunakan untuk menunjukkan bahwa suatu peralatan manufaktur; misalnya bubut, milling, dll

Gambar mesin CNC

2.      Robotika

Robotika adalah satu cabang teknologi yang berhubungan dengan desain, konstruksi, operasi, disposisi struktural, pembuatan, dan aplikasi dari robot. Robotika terkait dengan ilmu pengetahuan bidang elektronika, mesin, mekanika, dan perngkat lunak computer.

 

Gambar prototype robotic dan robot untuk pengerjaan Welding yang di program oleh microcontroller/PLC

Robotika adalah salah satu wacana teknologi untuk menuju peradaban yang lebih maju. Kebanyakan orang selalu beranggapan bahwa robot adalah kemajuan teknologi yang mampu menggeser tingkah laku seseorang untuk melakukan suatu tindakan. Dengan kemajuan yang pesat, maka kebutuhan akan SDM akan merosot tajam. Layaknya revolusi pada bangsa Eropa. Sangat disayangkan selali bila titik ikon kemajuan teknologi tersebut tidak seiring dengan cepat nya pemahaman masyarakat pada umumnya yang selalu meng-analogikan robot adalah biang kerok hilangnya tenaga buruh untuk memacu pertumbuhan perekonomian.

3.      Sistem Pengereman otomatis pada mobil

Di Amerika fitur keamanan pada semua mobil baru yang wajib menjadi fitur standar adalah sistem pengereman otomatis atau Autonomous Emergency Breaking (AEB). Setidaknya ada 10 produsen mobil yang sepakat dengan aturan tersebut seperti Volvo, General Motors, Toyota, BMW, Mazda, Tesla, Ford, Mercedes Benz, Audi, dan Volkswagen.

Prinsip kerja AEB mendeteksi ketika mobil berada terlalu dekat dengan mobil yang ada di depannya saat melaju dalam kecepatan rendah dengan menggunakan sinyal sensor (ultrasonic, dll) yang akan di kirimkan ke aktuator oleh controller yang telah di program sedemikian rupa, secara otomatis laju mobil akan melambat untuk mencegah tabrakan. Tidak hanya itu, sistem ini juga dapat mendeteksi pejalan kaki, pengendara sepeda, dan hewan.

Gambar sistem pengereman otomatis pada mobil yang telah di kembangkan oleh salah satu pabrik otomotif

4.     Pesawat Pengintai Tanpa Awak (Drone)

Drone merupakan salah satu teknologi canggih yang berupa kendaraan udara. Bentuknya tersebut menyerupai pesawat terbang atau juga helikopter yang dapat di operasikan tanpa dikendarai oleh awak atau pilot. Pesawat ini melibatkan ilmu robotika dan prinsip kerja pesawat ini memanfaatkan gelombang radio sebagai contoller bahkan telah di kembangkan dg berbebasis aplikasi android, Oleh sebab itu banyak anggota militer yang memanfaatkan alat canggih ini sebagai mata -mata. Meski drone ini pada awalnya hanya di pergunakan oleh anggota militer saja, namun rupanya di masa yang serba canggih ini, drone telah banyak digunakan oleh seluruh pihak secara meluas bahkan untuk masyarakat awam sekalipun.

Gambar pesawat pengintai tanpa awak (drone)

Daftar Pustaka

Dekamario, Peranan teknologi computer, November 2014, retrieved from https://dekabopass2.blogspot.co.id/2014/11/makalah-peranan-teknologi-komputer-di.html

Fauzan Ghifari, Pengertian otomasi, Agustus 2013, retrieved from http://fauzanghifari.blogspot.co.id/2013/08/pengertian-otomasi.html

Teori singkat, Otomasi sistem produksi, November 2015, retrieved from http://teorisingkat.blogspot.co.id/2015/11/otomasi-sistem-produksi.html

Qolil Wicaksono, Software teknik mesin, Maret 2016, retrieved from https://qolilwicaksono12.wordpress.com/2016/03/16/software-teknik-mesin/

Rahmat, Software yang berhubungan teknik mesin, Maret 2016 retrieved from http://rahmatsisetanmerah.blogspot.co.id/2016/03/software-yang-berhubungan-dengan-teknik.html

Engineering, Pengenalan mesin CNC, April 2010, retrieved from http://chalisbrother-engineering.blogspot.co.id/2010/04/pengenalan-mesin-cnc-cnc-adalah-mesin.html