1. PENDAHULUAN

Proses transformasi yang merubah bahan mentah atau bahan baku menjadi suatu produk yang mempunyai harga yang lebih tinggi dipasaran, disebut sebagai proses produksi.

Produk tersebut memperoleh nilai tambah (added value) akibat proses transformasi tersebut.

Industri yang bergerak dalam kegiatan proses produksi ini dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

• industri Processing
• industri Manufakturing

Industri Processing adalah industri yang melakukan proses transformasi dengan hasil produk berupa bahan baku seperti sabun, besi dan baja, semen, makanan kalengan, tekstil dan sebagainya.

Sebaliknya Industri manufakturing adalah industri yang melakukan proses transformasi dengan hasil produk yang tertentu dan biasanya berupa produk akhir, seperti mobil, mesin perkakas, komputer, pesawat terbang dan sebagainya.

Pembahasan kita disini adalah khusus mengenai teknologi manufakturing yang merupakan teknologi pembuatan yang dilakukan oleh industri manufakturing.

Selanjutnya apabila dilihat lebih jauh, teknologi manufakturing mencakup proses-proses pembuatan yang amat luas.

Sebagai contoh dapat disebutkan disini prosesproses pembuatan bahan-bahan plastik, karet, kulit, kayu, logam dan sebagainya, yang membutuhkan teknologi/manufakturing yang berbedabeda.

Fokus yang akan kita bicarakan disini adalah teknologi manufakturing yang terlibat dalam proses pembuatan khususnya barang-barang logam.

2. PROSES-PROSES MANUFAKTURING

Proses manufakturing secara sederhana dapat digambarkan dalam bentuk seperti yang diperlihatkan dalam gambar 1.

Gambar 1. Proses Manufakturing.

Hasil dari proses manufakturing yang diinginkan adalah produk akhir, sedangkan sisa-sisa proses dapat berupa sisa-sisa pahat yang tidak dapat dipergunakan lagi, produk yang diafkir, geram (chip) hasil pemotongan dan sebagainya.

Secara umum, paling tidak proses manufakturing terdiri dari berbagai proses sebagai berikut:

• proses pembuatan
• proses perakitan
• -- proses pengukuran dan pengujian

Proses-proses pembuatan yang terutama digunakan untuk menghasilkan barang-barang dari logam dapat dibedakan atas :

• proses pengecoran
• proses penyambungan
• proses pembentukan
• proses pemotongan

Berbagai proses pengecoran telah kita ketahui bersama, baik untuk logam besi dan baja maupun untuk logam bukan besi dan baja.

Demikian juga dengan proses penyambungan, termasuk diantaranya proses pengelasan, solder atau patri, brazing ataupun proses-proses penyambungan lainnya seperti sambungan kerut (shrink fit), sambungan dengan lem, keling dan sebagainya telah kita kenal dengan baik.

Jenis-jenis proses pembentukan secara garis besar, dapat dilihat pada Tabel 1

Proses pemotongan logam, secara umum dapat dibagi menjadi dua yaitu :

• proses pemotongan konvensional
• proses pemotongan non-konvensional.

Jenis-jenis proses pemotongan konvensional secara garis besar dapat dilihat pada Tabel 2, sedangkan jenis-jenis pemotongan non-konvensional secara umum dapat dilihat pada Gambar 2.

Tabel 1. Jenis Proses pembentukan logam

Tabel 2. Jenis proses pemotongan logam konvensional

Penjelasan lebih lanjut mengenai proses-proses diatas dapat dilihat pada Referensi 1.

Khusus untuk proses-proses pemotongan logam non-konvensional, keterangan yang lebih lengkap dapat dilihat pada Referensi 2, 3 dan 4.

Proses perakitan serta proses pengukuran dan pengujian yang merupakan bagian dari proses manufacturing akan berbeda untuk satu jenis produk dibandingkan dengan produk lainnya, sehingga tidak mungkin untuk dibahas secara menyeluruh disini.

3. PERKEMBANGAN TEKNOLOGI MANU-FAKTURING.

Kemajuan yang amat pesat dibidang teknologi manufakturing terutama disebabkan oleh peningkatan dua faktor penting, yaitu:

• produktivitas
• flexibilitas

Berikut ini, akan kita bahas hal-hal utama yang menyebabkan peningkatan dari masing-masing faktor diatas.

3.1. Peningkatan produktivitas.

Beberapa hal penting yang menyebabkan peningkatan produktivitas adalah':

• perbaikan konstruksi mesin perkakas
• penemuan jenis material pahat baru
• pengembangan dan penyempurnaan prosesproses non-konvensional yang terbukti dapat digunakan dengan baik.
• otomatisasi sistem produksi.

Perbaikan konstruksi yang dilakukan pada bagian-bagian utama dari suatu mesin perkakas, mengakibatkan naiknya produktivitas dari mesin tersebut secara menyeluruh.

Perbaikan-perbaikan tersebut terutama pada konstruksi bed mesin bubut, kolom mesin freis & boring, head stock, dan spindel, yang dibuat lebih kokoh dan kaku.

Penemuan jenis pahat baru mengakibatkan naiknya kecepatan potong, gaya-gaya pemotongan

Gambar 2. Proses pernotongan logam non-konvensional

dan umur pahat sehingga secara langsung menaikkan produktivitas. Sebagai konsekuensinya maka konstruksi mesin-mesin perkakas yang baru terpaksa harus dimodifikasi guna memungkinkan kondisi pemotongan yang diminta oleh pahat potong tersebut.

Pengembangan dan penyempurnaan prosesproses non-konvensional memperlihatkan prospek yang baik, karena dapat bersaing dengan prosesproses konvensional atau membuka proses manufakturing baru, yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan oleh proses-proses konvensional.

Perkembangan yang pesat terutama diperlihatkan oleh proses-proses:

• EDM Wire cuting
• EDM Sinking yang dilengkapi dengan Coordinate Table dan Electrode Changer.
• EBM (Electron Beam Machining)
• LBM (Later Beam Machining)
• ECM (Electro-Chemical Machining)

Salah satu faktor-faktor pendorong utama yang membuat proses-proses diatas makin kompetitif adalah karena digunakannya sistem pengaturan yang modern pada mesin-mesin tersebut sebagai akibat dari pesatnya kemajuan bidang CNC Systems khususnya dan control system pada umumnya. Otomatisasi proses manufakturing yang menyebabkan naiknya produktivitas, dapat dibedakan atas dua cara yang berbeda, yaitu:

• Otomatisasi secara mekanis yang cenderung digunakan untuk memproduksi barangbarang secara massal.
• Otomatisasi secara elektronis yang cenderung menggunakan komputer sebagai sistem pengaturannya.

Contoh yang paling populer dari mesin-mesin otomatis jenis pertama adalah mesin bubut otomatis (Gambar 3) dan Transfer Line (Gambar 4). Sedangkan contoh dari mesin-mesin otomatis jenis kedua, dapat diwakili oleh CNC Machining Center (Gambar 5) dan Automated Factory (Gambar 6).

3.2. Peningkatan Flexibilitas.

Ada tiga hal yang terutama mendorong peningkatan flexibilitas dari suatu sistem manufacturing, yaitu :

• Terutama dari konsumen atas produkproduk yang terus menerus secara cepat harus diganti dengan produk-produk sejenis yang lebih baru dan lebih baik.
• Besamya variasi dari produk sejenis yang harus dibuat akibat selera konsumen yang berbeda-beda.
• Rendahnya jumlah masing-masing komponen sejenis yang harus dibuat, sehingga tidak mungkin secara ekonomis dapat

diproses pada suatu jalur manufacturing yang tetap (fixed manufacturing line), seperti transfer line atau mesin spesial yang otomatis.

Peningkatan flexibilitas ini terutama dimungkinkan oleh karena tersedianya unit pengatur yang flexible, yang bekerja berdasarkan pada rangkaian elektronika digital pada umumnya dan perangkat komputer pada khususnya.

Flexibilitas dari sistem manufakturing ini dapat dilihat pada jenis mesin-mesin baru seperti mesinmesin NC, (Numerical Control), CNC (Computer Numerical Control) FMS (Flexible Manufacturing System) dan sebagainya yang akan kita bahas berikut ini.

Gambar 3. Swiss-type Automatic Lathe.

Gambar 5. CNC machining center.

Gambar 4. Transfer-line untuk membuat rumah gardan (axle housing) truck.

Gambar 6. Automated Factory.

3.3. Tinjauan beberapa jenis perangkat manufakturing yang telah digunakan dewasa ini.

Mesin perkakas yang standard, didalam pengoperasiannya, produktivitas serta fleksibilitasnya akan sangat tergantung pada kemampuan dan ketrampilan operator yang menanganinya.

Mesin perkakas ini sangat cocok digunakan apabila variasi produk yang akan dibuat cukup besar, sedangkan jumlah produknya kecil.

• Mesin perkakas spesial yang otomatis seperti mesin bubut yang diberi tambahan copying unit, dan swiss-type automatic lathe, merupakan hasil usaha untuk menaikkan produktivitas dengan menurunkan fleksibilitas, dan mengurangi, ketergantungan kualitas produk dari ketrampilan operatornya.
• Transfer-line, merupakan suatu perangkat manufakturing yang otomatis dan terpadu, terdiri dari beberapa "work station" yang disusun khusus untuk membuat satu jenis komponen

Mesin Perkakas NC, merupakan mesin perkakas yang dapat dijalankan oleh perintah-perintah diberikan dalam bentuk informasi yang terdiri dari kode-kode tertentu, yang dapat dipersiapkan terlebih dahulu.

Perintah-perintah tersebut dapat dirubah-rubah dengan mudah, dan dapat diulang diperlukan kembali.

Dengan demikian maka kualitas dari produk yang dibuat tidak akan tergantung lagi dan operator yang menjalankan, serta dapat diperoleh kualitas dan dimensi produk yang konsisten.

Mesin Perkakas CNC, mempunyai kemampuan yang lebih tinggi dibandingkan dengan mesin perkakas NC, serta cara pengoperasiannya yang lebih mudah, yang diakibatkan oleh penggunaan komputer didalam unit pengaturnya.

Kita lihat sementara ini, perbandingan fleksibilitas dari berbagai jenis mesin perkakas seperti yang diperlihatkan pada Gambar 7.

Gambar 7. Penggunaan mesin yang tepat dilihat dari jenis dan jumlah produk yang dibuat.

Dalam Gambar 7 dapat dilihat posisi dari mesinmesin perkakas NC dan CNC yang paling tepat digunakan untuk membuat produk dengan variasi bentuk yang cukup banyak, dan jumlah produk yang tidak terlalu besar.

Dapat pula dilihat disini fleksibilitas dari mesinmesin NC/CNC yang lebih tinggi dibandingkan dengan mesin-mesin spesial yang otomatis. Salah satu kecenderungan dari arah pengembangan mesin-mesin CNC adalah dipersiapkannya mesin-mesin CNC tadi agar dapat diintegrasikan kedalam suatu sistem manufakturing yang lebih besar, seperti FMS dan automated

factory.

Dalam hal ini maka mesin-mesin CNC tersebut akan dilengkapi lebih lanjut dengan peralatan-peralatan ATC (Automatic tool changer), APC (automatic pallet changer) serta perangkat material handling otomatis yang dapat dikontrol oleh suatu komputer utama (host computer) dari sistem manufakturing terpadu. Konfigurasi ini kemudian disebut sebagai suatu manufakturing cell. Suatu elemen paling dasar dari sistem manufakturing terpadu tersebut

FMS merupakan suatu bentuk gabungan dari beberapa manufacturing cell yang terpadu, dan disusun agar dapat melakukan tugas tertentu dengan cukup fleksibel Termasuk didalam sistem tersebut transportasi material dan perkakas secara otomatis dan terpadu.

Seperti telah disinggung didepan, proses-proses

manufakturing yang dapat dilakukan oleh suatu FMS, tidak terbatas hanya pada proses pembuatan/machining saja, akan tetapi dapat pula disusun suatu FMS yang melaksanakan proses-proses perakitan, pengukuran, pengujian dan sebagainya.

Definisi serta nama dari suatu sistem manufakturing yang dikembangkan lebih lanjut dan merangkum aspek-aspek lain dari proses produksi masih belum jelas. Dapat ditemui bermacam-macam sebutan serperti CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing), VMM (variable Mission Manufacturing, CM (Computerized manufacturing) CIMS (Computer Integrated Manufacturing

Systems) dan sebagainya.

Salah satu nama dan definisi yang sementara ini dapat kita gunakan adalah CIMS, yang didefinisikan sebagai sutu perangkat manufakturing yang direncanakan dan disusun secara khusus, untuk melaksanakan suatu kegiatan manufakturing tertentu yang fleksibel. CIMS ini berada ditengah-tengah antara mesin-mesin transfer-line dan mesin-mesin CNC individu, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 8. CIMS dapat dibedakan lagi menjadi tiga jenis perangkat manufacturing yaitu:

• Perangkat manufakturing yang spesial, dan sering juga disebut sebagai FML (Flexible Manufacturing Line).
• FMS (Flexible Manufacturing System)
• Manufacturing Cell.

dimana daerah penggunaannya masing masing dapat dilihat pada Gambar 9.

Contoh dari Manufacturing Cell diperlihatkan pada Gambar 10, sedangkan contoh dari suatu FMS diberikan pada Gambar 11.

Gambar 8. Daerah penggunaan CIMS.

Gambar 9. Daerah penggunaan dari 3 jenis CIMS.

Gambar 10. Duplex Manufacturing Cell.

Gambar 11a. Contoh FMS I

Gambar 11.b. Contoh FMS II

• Perangkat manufakturing yang paling mutakhir adalah apa yang sementara ini didefinisikan sebagai AF (Automated Factory). Didalam AF ini, dirangkum didalamnya kegiatan-kegiatan manufakturing yang cukup lengkap, yaitu:
  • proses pemeriksaan kualitas barang dan komponen yang masuk.
  • proses pembuatan
  • proses perakitan
  • proses pengujian dan pemeriksaan
  • proses pengepakan

Termasuk pula didalam AF tersebut, perangkat transportasi dan material handling yang otomatis, segala macam storage baik untuk bahan baku, komponen setengah jadi maupun produk yang telah jadi secara otomatis dan terpadu.

Contoh dari AF ini adalah Manufacturing Plant dari Fanuc yang diperlihatkan pada Gambar 12.

3.4. Perkembangan Teknologi Manufakturing dimasa mendatang.

Dimasa-masa mendatang, perkembangan teknologi manufakturing dapat dilihat menuju ke 2 aspek yang berbeda, yaitu .

• Optimalisasi dari proses manufakturing
• Otomatisasi dari sistem manufakturing

Optimalisasi dari proses manufakturing akan meningkatakan kemampuan perangkat manufakturing secara individu, dan terutama akan bergerak dibidang.

• penyempurnaan proses-proses non konvensional
• penemuan material-material baru baik untuk perkakas maupun untuk konstruksi-konstruksi dari perangkat manufakturing.
• penyempurnaan konstruksi dari perangkat manufakturing.
• penyempurnaan perangkat adaptive control dan perangkat proses monitoring.
• Sedangkan otomatisasi dari sistem manufakturing akan makin mencakup seluruh tahapan proses dan kegiatan manufakturing, yang ditandai dengan penggunaan perangkat komputer yang makin besar kapasitasnya.

Adapun bidang-bidang yang dikembangkan terutama adalah

Gambar 12a. Automated Factory I

Gambar 12b. Automated Factory II

• CAD yang makin canggih dan terintegrasikan secara lebih lanjut dengan sistem CAM.
• Integrasi dari seluruh sistem manufak turing yang meliputi kegiatan-kegiatan:
  • Computer Aided Design
  • Computer Aided Process Planning
  • -- Computer Inventory Management
  • Computer Aided Testing & Injection
  • Computer Aided Manufacturing
• Pengembangan software yang makin besar kemampuannya dan dapat terintegrasi keseluruh sistem produksi.
• Implementasi dari Artificial Intelligent dan Expert System didalam sistem manufakturing.

Secara keseluruhan otomatisasi sistem manufakturing akan menuju kearah Computer Integrated Manufacturing Plant dimana seluruh kegiatan yang ada didalamnya, mulai dari tahapan perencanaan produk, proses pembuatan, perakitan, pemeriksaan dan pengujian hasil produksi, akan diatur dan diawasi oleh komputer, serta dilaksanakan oleh robot-robot industri dan sistem pengatur yang berintelegensia.

4. PENUTUP.

Industri manufakturing mempunyai posisi yang sangat strategis di dalam kegiatan perekonomian suatu negara industri maju.

Persiapan pembangunan Indonesia menuju lepas landas ke arah industrialisasi, perlu memperhatikan dengan seksama sektor industri yang stategis ini. Perkembangan teknologi manufakturing yang sangat pesat dewasa ini akan membuat fihak-fihak yang tertinggal dibelakang menjadi kuno dan tidak kompetitif.

Pesatnya kemajuan Jepang dibidang ini, serta keberhasilannya mendobrak dominasi negara-negara industri kuat seperti Amerika Serikat dan Jerman Barat perlu kita renungkan dan kita simak baikbaik. Peranan berbagai fihak seperti pusat-pusat penelitian pemerintah, lembaga-lembaga pendidikan tinggi dan kalangan industri sendiri, serta strategi kerja sama yang effektif turut menunjang keberhasilan memajukan teknologi manufakturing tersebut.

Dikalangan Universitas di Indonesia sendiri, hingga saat ini baru ITB yang telah berusaha mengikuti kemajuan dibidang teknologi manufakturing tersebut, Itupun dengan kondisi serta jumlah staff yang sangat minim.

Dinegara lain, puluhan Universitas dilibatkan didalam penelitian dan pengembangan dibidang ini, bersama-sama dengan sejumlah besar peneliti dan kalangan industri sendiri. Ratusan peneliti yang 100% waktunya dicurahkan khusus untuk penelitian di punyai oleh masing-masing industri, dan Universitas-universitas, dibandingkan dengan 10 orang staff di ITB dengan hanya 20% konsentrasi atau malah kurang, akibat beban-beban tugas lainnya yang tidak bisa dihindari.

Sebagai akhir kata, kita dapat melihat bahwa suatu tindakan untuk mengejar ketinggalan ini rasanya sudah perlu untuk dipikirkan bersama.