BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Dalam siklus proses produksi, fixturing merupakan salah satu tahapan penting
dalam
proses
manufaktur
yang
berfungsi
untuk
mendukung,
menempatkan, dan menahan workpiece selama pemesinan (Krishnakumar dan Melkote, 1999). Sebelum dikenalnya Computer Aided Manufacture (CAM) untuk mendukung proses fixturing, desain fixture dikerjakan secara manual dengan berdasar kepada pengetahuan heuristik desainer fixture untuk menempatkan lokator, clamp, dan support yang sesuai pada workpiece. Akan tetapi, desain fixture dengan metode manual membutuhkan waktu yang tidak sedikit. Menurut Kumar et al. (1999) pada kasus dimana desain fixture mengandalkan kemampuan dari desainer, produktifitas akan menurun seiring dengan banyaknya waktu yang dibutuhkan untuk melakukan iterasi konfigurasi terhadap jenis workpiece dan proses pemesinannya. Seiring dengan perkembangan teknik dan metode fixturing, penggunaan fixture modular mulai mendapat perhatian sebagai bagian dari Flexible Manufacturing System (FMS) dan Computer-Integrated Manufacturing Systems (CIMS). Modular fixture adalah jenis fixture yang menyediakan alternatif konfigurasi dengan menggunakan variasi dari kombinasi elemen fixture (Kang dan Peng, 2009). Berdasarkan jenis komponen utamanya (tool body), fixture modular terbagi kedalam dua jenis, yaitu T-slot dan dowel pin atau hole-based fixture. Diantara kedua jenis tersebut, modular fixture jenis hole-based memiliki kegunaan yang lebih fleksibel untuk berbagai jenis benda yang akan dimesin, terutama untuk digunakan pada industri dengan jenis produksi job dan batch (Segal et al., 2001). Untuk mendukung sistem produksi yang terintegrasi, aplikasi modular fixture yang berbasis desain Computer Aided Manufacturing (CAD) semakin dibutuhkan. Penelitian mengenai pengembangan sistem cerdas yang mampu
1
2
mengotomasi pemilihan elemen modular fixture dan mengatur tata letak fixturenya sudah (1992),
banyak diteliti seperti pada penelitian yang dilakukan oleh Chou
Ariastuti et al. (1998), Hartono dan Herliansyah (2003) dan Farhan
(2013). Namun, pengembangannya masih bersifat searah karena masing-masing belum meninjau suatu perangkat lunak dari sisi pendekatan sistem yang memadukan aspek mekanis, rekayasa perangkat lunak, serta perancangan dan pengembangan produk . Padahal, saat ini perangkat lunak pada dasarnya memiliki peran ganda. Satu sisi perangkat lunak merupakan produk dan pada sisi lainnya perangkat lunak adalah sarana untuk mengantarkan suatu produk (Pressman, 2010). Peninjauan terhadap sisi perangkat lunak sebagai produk dalam sudut pandang sistem bukan merupakan suatu hal yang sederhana. Pressman (2010) menyatakan bahwa produk perangkat lunak membutuhkan sebuah tim yang terdiri dari berbagai disiplin ilmu untuk bekerja sama dalam setiap fase perancangan dan pengembangan produk perangkat lunak. Tujuannya agar tercipta suatu produk yang berkualitas dan tepat guna. Untuk mencapai tujuan tersebut, suatu produk perangkat lunak harus memiliki perancangan yang baik. Fase ini merupakan tahapan yang krusial dalam melakukan pengembangan perangkat lunak. Tahapan perancangan membuat satu representasi atau memodelkan sistem yang bekerja pada perangkat lunak, tapi tidak
seperti
model
kebutuhan
yang
berfokus
pada
bagaimana
cara
mendekskripsikan data, fungsi, serta perilaku (Pressman, 2010). Pada dasarnya, model perancangan perangkat lunak menyediakan detail dari hal-hal yang berkaitan dengan arsitektur perangkat lunak yang bersangkutan. Adanya suatu model yang mendeskripsikan sistem arsitektur yang bekerja dalam perangkat lunak dapat meminimalisir kecacatan produk dan langsung diperbaiki sebelum kode-kode program dieksekusi. Penelitian yang telah ada sebelumnya seperti yang dilakukan oleh Hartono dan Herliansyah (2003) dan Farhan (2011) mampu untuk mendesain sebuah Computer Aided Fixture Design (CAFD) yang berbasis simulasi pada sistem 3D CAD. Akan tetapi dalam sistem yang telah dikembangkan tersebut, pemilihan
3
elemen fixture masih dilakukan secara semi otomatis. Dalam artian, tipe elemen fixture masih ditentukan oleh pengguna, tidak cukup dengan memasukkan ukuran dimensi dan beberapa parameter untuk mendapatkan kandidat elemen yang sesuai dengan database produk yang tersedia dalam sistem. Perangkat lunak yang telah dikembangkan terdahulu juga belum menyertakan kemungkinan integrasi antar workstation seperti workstation desain dengan workstation pemesinan yang bertanggung jawab untuk melakukan proses manufaktur melalui sistem penyimpanan data terintegrasi dengan server database. Sehingga, untuk mendukung proses CIMS, diperlukan sebuah penelitian mengenai sistem yang dapat memilih dan meletakkan elemen fixture tersebut secara otomatis dan terintegrasi dalam satu sistem. Penelitian ini berorientasi kepada pembuatan arsitektur perangkat lunak untuk membantu perancangan fixture modular hole-based otomatis dengan integrasi server database yang menyediakan library elemen fixturing berdasarkan katalog produk dari vendor. Keluaran yang dihasilkan nantinya berupa pemodelan arsitektur sistem perangkat lunak dan belum masuk kedalam tahap pembangunan dalam bahasa pemrograman.
1.2. Rumusan Masalah Masalah yang ditelaah pada penelitian ini adalah bagaimana membuat model arsitektur perancangan untuk rekayasa perangkat lunak dalam memilih dan menyusun tata letak elemen modular fixture dengan menggunakan sistem server database yang terintegrasi antara desainer komponen dan orang yang bertanggung jawab dalam proses eksekusi pemesinan.
1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.
Mendesain rekayasa sistem perangkat lunak dengan pendekatan sistem untuk manufaktur dalam pemilihan modular fixture jenis hole yang sesuai berdasarkan jenis workpiece, dalam integrasi perangkat dengan server database.
4
2.
Menghasilkan model pengembangan perangkat lunak pemilihan tata letak fixture dan jenis fixture element dengan menggunakan database katalog produk pada proses pemesinan drilling dan milling vertikal terhadap workpiece untuk dapat diintegrasikan dengan berbagai jenis software 3D CAD.
1.4. Asumsi dan Batasan Masalah Masalah yang akan diselesaikan dalam penelitian ini memiliki batasanbatasan sebagai berikut: 1.
Pemodelan tidak disertai dengan detail teknis dalam pembuatan perangkat lunak.
2.
Pemodelan hanya mensimulasikan integrasi sistem 2 workstation, yaitu bagian drafting komponen dengan bagian eksekusi pemesinan.
3.
Pemodelan tidak terlalu menyorot detail teknis dari perhitungan mekanis penempatan fixture.
4.
Sistem yang dibangun hanya mengakomodir jenis pemesinan dari arah atas terhadap satu sisi pemesinan.
5.
Elemen fixturing yang digunakan didalam sistem diambil dari katalog produk Carr-Lane Manufacturing co.
6.
Sistem database yang dirancang hanya menggunakan lokator, klem, dan support sebagai elemen fixturing.
7.
Klem yang digunakan dalam sistem menggunakan tipe Slotted-Heel Clamp Straps.
8.
Lokator dan Support yang digunakan dalam sistem menggunakan tipe Support Cylinder dengan diameter luar berukuran 2 inchi.
9.
Baseplate yang digunakan dalam sistem menggunakan tipe Rectangular Tooling Plates dengan ukuran spacing 2 inchi dan diameter lubang 0.5 inchi dan 0.625 inchi.
10. Pemodelan yang dilakukan belum dikembangkan kedalam bahasa pemrograman.
5
11. Pendekatan sistem pembuatan komponen modular fixture dibuat untuk dimodelkan dalam konteks rekayasa perangkat lunak yang diambil dari studi kasus penelitian Hartono dan Herliansyah (2003). 12. Model perangkat lunak yang digunakan untuk mendesain dan melakukan proses otomasi pemilihan modular fixture dibuat dengan menggunakan UML (Unified Modeling Language) pada perangkat lunak Visual Paradigm 10.2 versi Standard Edition. 13. Model database dibuat dalam sistem jaringan yang memiliki kapasitas untuk disimpan dan dapat diakses oleh orang-orang yang berkepentingan dalam proses perancangan fixture maupun produksi.
1.5. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah untuk memodelkan sistem perangkat lunak pemilihan modular fixture berdasarkan katalog produk dengan integrasi manajemen data antarworkstation untuk pengaturan tata letak fixture yang diharapkan dapat membuka wawasan tentang perancangan produk rekayasa perangkat lunak yang terdokumentasi dan berorientasi pada objek.
