TEKNOLOGI VIRTUAL

Membuat Induk Mesin dan Turbin

0
6
Karyawan bisa mencoba dengan tangan mereka cara mengoperasikan peralatan baru sebelum peralatan tersebut ada. (Foto/© : Dirk Mahler)

Kemampuan elektronik berinteraksi secara aman, cepat,  akurat, dan tidak mudah ditebak. Para peneliti mengembangkan lingkungan virtual—seperti keadaan sesungguhnya di lokasi pabrik—dengan fasilitas analisis grafis dan intuitif demikian persis meski baru pada tahap  disain. Mengekspor data dari aplikasi CAD (Computer Aided Design) ke sistem VR kini mudah dilakukan.

Karyawan bisa mencoba dengan tangan mereka cara mengoperasikan peralatan baru sebelum peralatan tersebut ada. (Foto/© : Dirk Mahler)

Sistem elektronik kian andal mengontrol kinerja mesin dan peralatan di sektor industri. Perangkat mesin itu digunakan untuk membuat komponen mekanik besar seperti turbin pembangkit listrik dan pengembangan disain otomotif yang lebih nyaman.

Dengan ukuran (dimensi) seluas sebuah pusat kebugaran dan berbobot 235 ton, sebuah mesin tampak seperti benar-benar monster. Perangkat mesin perkakas atau biasa disebut ibunya mesin dibuat agar mampu digunakan untuk membuat komponen mekanik besar seperti turbin raksasa pembangkit listrik.

Advertisement

“Anda tidak bisa membeli mesin sebesar, seperti itu dari rak tempat lain. Hanya mesin ini satu-satunya yang bisa Anda dapatkan,” imbuh pakar komputer, Marco Schumann yang bekerja di Institut Fraunhofer untuk Factory Operation and Automation IFF di Magdeburg, Jerman.

“Dan perangkat lunak kontrol (control software) juga hanya dibuat sekali hanya untuk pembuatan mesin yang rumit ini saja.”

Karena perangkat mesin mahal itu dimaksudkan untuk dioperasikan segera setelah terpasang, hampir tidak ada waktu yang tersisa untuk menguji program secara menyeluruh. Uji pengoperasian mesin akan disaksikan oleh pembeli (sungguhan) meski belum melihat fisik mesin yang sesungguhnya di lokasi pabrik—di mana mesin turbin raksasa itu diinstalasi dan dan dioperasikan nanti.

Pengujian cara kerja mesin dalam realitas yang sesunggguhnya (virtual)  merupakan  jalan keluar atau solusi agar pengguna (pembeli mesin) bisa mengetahui sebelum mesin di-set up di lokasi pabrik. Sebuah mesin yang bekerja (operasionalkan) divisualkan dan diuji pada tahap disain (rancang bangun), tampak bekerja sungguh-sungguh, dan bagus dengan mesin yang seolah-olah benar-benar running di lokasi pabrik pembuat komponen mekanik turbih.

Menghindari kerusakan mesin senilai jutaan euro

Lembaga Fraunhofer IFF di Magdeburg, Jerman,  membangun Pusat Pengembangan dan Pelatihan Virtual VDTC untuk aplikasi realitas virtual (virtual reality / VR). Bagian intinya  yang dinamakan dengan Elbe Dom lebih dari sekadar gedung bioskop 3-D (tiga dimensi). Proyeksi 360  berskala besar memberikan sensasi kepada pengunjung yang bisa meradakan seolah-olah dikelilingi oleh lingkungan industri nyata.

Para peneliti melangkah lebih jauh di fasilitas pengujian realitas campuran mereka: Mesin raksasa virtual dipasangkan ke unit kontrol nyata dan tampak mesin itu merespon unit kontrol persis seperti di lokasi instalasi yang sesungguhnya.

Hal ini memungkinkan pengembang perangkat lunak untuk menggunakan semua waktu yang mereka butuhkan untuk memverifikasi, bahwa mesin tersebut melaksanakan perintah sebagaimana dimaksud. Kesalahan teknis dan pemrograman dapat dikoreksi sebelum kerusakan yang sesunggguhnya terjadi sehngga menghindari kerugian  jutaan euro untuk memperbaiki mesin raksasa.

Sebelum mencapai titik ini, pertama dan yang terpenting, para peneliti di Magdeburg harus mengembangkan format data terpadu, yaitu suatu bahasa yang di-sharing-kan antara insinyur dan spesialis virtual reality (VR).

Mengekspor data dari aplikasi CAD (Computer Aided Design) ke sistem VR sebelumnya merupakan pekerjaan sulit. Kini, platform data bersama memungkinkan untuk segera memanfaatkan hasil tes virtual guna melakukan perbaikan pada suatu disain. Pekerjaan awal yang sama harus dilakukan pada data dari perangkat lunak kontrol sehingga peralatan virtual melakukan persis seperti yang dilakukan oleh peralatan nyata nantinya.

Kesempatan untuk membiasakan operator masa depan dengan mesin baru selama fase perencanaan sungguh sangat menguntungkan. Selain itu, produsen dapat secara realistis menunjukkan kemampuan mesin yang belum ada kepada pelanggan potensial.

“Magdeburg adalah pusat penelitian luar biasa di bidang ini,” kata Menteri Federal Pendidikan dan Penelitian Annette Schavan, yang memuji ahli Fraunhofer dalam kesempatan persetujuan tiga proyek patungan baru dalam Aliansi Inovasi Teknologi Virtual.

Baca juga :   Buatan AkzoNobel Tahan 15-30 Tahun, Begini Rahasianya

Salah satu proyek, ViERforES, ditambahkan sebagai proyek percontohan dalam program pemerintah yang mendukung Penelitian Lanjutan dan Inovasi di Negara-negara baru. ES adalah singkatan dari embedded system (sistem tertanam), mikrokomputer dan mini-prosesor yang tak terhitung jumlahnya yang sangat penting bagi peralatan elektronik biasa—dari lift hingga televisi.

“Di jalan atau di rumah sakit, kita sepenuhnya bergantung pada berbagai mesin dan perangkat, bahkan sering mempercayakan hidup kita kepada mesin-mesin-keselamatan sangatlah penting di sini,” kata Prof. Peter Liggesmeyer Direktur Institut Fraunhofer untuk Experimental Soft­ware Engineering (IESE) di Kaiserslautern, yang juga terlibat dalam proyek ViERforES.

Robot melindungi para pekerja saat mendekati mesin

Fitur kualitatif seperti keselamatan dan keamanan tidak terukur secara langsung. Oleh karena itu, peneliti IESE terus mengembangkan metode untuk menganalisis keselamatan dan keamanan dan interaksinya dalam embedded system. Pada akhirnya, penting untuk memproses hasil, bahkan untuk sistem yang kompleks, sehingga dapat ditangkap dengan cepat dan mudah.

Para peneliti berkonsentrasi pada visualisasi yang menggabungkan indra penglihatan manusia dan membantu situasi yang kompleks pada saat ini untuk bisa dipahami dalam sekejap.

Tujuannya adalah memungkinkan pengembang mengenali secara intuitif bagaimana komponen-komponen perangkat lunak berinteraksi dan bagaimana mereka harus dimodifikasi untuk membuat produk seperti alat pacu jantung atau mobil menjadi lebih aman dan lebih dapat diandalkan.

Para ahli mendiskusikan aplikasi VR (Sumber foto: http://t1.gstatic.com/)

Proses industri juga tidak lagi dibayangkan tanpa embedded system. Robot dilengkapi dengan banyak sensor yang berfungsi melindungi pekerja saat mendekati atau berada di lokasi dekat mesin. Sementara mesin barangkali perlu berhenti secara otomais pada saat seseorang memasuki tempat kerjanya—lokasi mesin—keadaan ini hanya terjadi ketika robot mampu memproses sinyal secara cukup efektif.

Pengembang dapat menjalankan tes pada varian-varian sensor dan konfigurasi prosesor dalam realitas virtual tanpa harus benar-benar membeli dan memasangnya. Simulasi realistis membuat sumber-sumber bahaya potensi teridentifikasi secara intuitif. Para peneliti juga mengembangkan aplikasi serupa untuk memonitor logistik dan sistem rekayasa tenaga listrik.

Realitas virtual sangat diperlukan untuk pengembangan mobil masa depan. Metode konvensional hampir tidak bisa lagi secara komprehensif menguji interaksi kompleks perangkat keras dan perangkat lunak dalam hubungannya dengan sistem mekanik dan listrik mobil. Setiap mobil kelas mewah sudah memiliki sekitar tujuh puluh prosesor—sebagian dari banyak produsen dan dengan perangkat lunak yang sangat beragam.

Mengkoordinasikan secara saling-bergantung semua sistem ini sudah merupakan tantangan yang cenderung menjadi lebih sulit dalam waktu yang tidak lama lagi. Industri mempunyai kendaraan di papan gambar dengan kemudi dan pengereman elektronik drive-by-wire sebagai pengganti sistem kontrol mekanik.

Pengendara tetap akan merasakan resistensi yang sama ketika mereka menekan pedal rem misalnya dan mobil masa depan juga harus seaman saat ini. Teknologi virtual akan memampukan produsen Jerman mempertahankan reputasi mereka sebagai pemasok produk yang sangat andal. (Hellmuth Nordwig; www.fraunhofer.de/magazine)

Apa itu ViERforES

Akronim dalam Bahasa Jerman ViERforES merupakan singkatan dari Realitas Virtual dan Tambahan untuk Keamanan, Keselamatan dan Keandalan Embedded System Maksimum. Proyek ini hanya satu dari strategi-strategi teknologi tinggi Kementerian Federal Pendidikan dan Penelitian yang dikembangkan sejak tahun 2010 didukung dengan dana sebesar 7,5 juta euro. Para mitra proyek adalah Fraunhofer IFF di Magdeburg, Fraunhofer IESE di Kaiserslautern, dan universitas-universitas di kedua kota tersebut.

 

 

Advertisement

Tulis Opini Anda