PERAN PROGRAM CAD

Teknik Mendisain Mesin Ultra-Modern Secara Virtual

0
21
Dengan menggunakan sistem VRAx® dalam computer aided engineering (CAD) untuk menganalisis dampak tabrakan kendaraan di sebuah CAVE (GUA) (Sumber foto/©: Fraunhofer IWU).

Teknik disain mesin merupakan suatu proses yang kompleks. Sarana pengembangan realitas virtual VRAx® dapat mempercepat proses pembuatannya.  China, Korea, dan Taiwan berupaya mengejar kualitas mesin setara dengan mesin buatan Jerman dan Jepang yang berpresisi tinggi agar bisa membanjiri pasar mesin di Indonesia.

Dengan menggunakan sistem VRAx® dalam computer aided engineering (CAD) untuk menganalisis dampak tabrakan kendaraan di sebuah CAVE (GUA) (Sumber foto/©: Fraunhofer IWU).
Dengan menggunakan sistem VRAx® dalam computer aided engineering (CAD) untuk menganalisis dampak tabrakan kendaraan di sebuah CAVE (GUA) (Sumber foto/©: Fraunhofer IWU).

Suatu industri tidak dapat berfungsi tanpa peralatan mesin ultra-modern. Fasilitas presisi ini mengebor lubang pada blok mesin atau bagian transmisi pabrik dengan akurasi hingga mikrometer. Fasilitas semacam itu juga menempa lempengan baja untuk membentuk bagian bodi mobil dan bagian logam pesawat menjadi bentuk yang dkehendaki.

Peralatan mesin itu dirujuk sebagai—mungkin sedikit berlebihan—yang disebut sebagai “Ibu dari semua Mesin”. Namun, apakah benar bahwa mesin mobil, turbin angin atau mesin molding injeksi, komponen logam mendapatkan sentuhan akhir untuk membentuk bentuk yang sebenarnya yakni peralatan mesin?

Advertisement

Untuk membuat produk teknologi berkualitas tinggi, peralatan mesin presisi tinggi sangat penting. Jepang dan Jerman adalah pemimpin yang tak tertandingi di pasar ekspor alat mesin. Selama bertahun-tahun kedua negara ini bersaing secara ketat. Namun,  China, Korea Selatan, dan Taiwan dengan cepat menyusul. Oleh karena itu, produsen di Jerman dan Jepang senantiasa waspada untuk memastikan bahwa mereka tetap berada paling depan dalam persaingan ketat dengan Jepang. Pasar mesin untuk sektor industri di Indonesia, misalnya dibanjiri mesin-mesin buatan Taiwan, China, Jepang, Singapura, dan Korea Selatan.

Salah satu cara agar berhasil mengatasi tantangan ini adalah mempertahankan keunggulan teknologi melalui pengembangan secara cepat dan efisien dengan menggunakan sistem peralatan mesin baru. Ini target ambisius, karena sistem modern merupakan fasilitas multifungsi kompleks yang dapat melebur, mengebor, memutar, menggiling dan bahkan melakukan pekerjaan laser dengan mesin untuk beragam pekerjaan. Teknik disain sistem tersebut merupakan proses yang kompleks dan membutuhkan waktu yang lama.

“Secara umum, insinyur disain mengembangkan model-model mesin baru pada komputer dengan menggunakan program computer aided engineering (CAD).. Namun demikian, pembahasan  tentang disain tidak bisa dilakukan hanya di komputer karena belum bisa lebih dari dua orang melihat layar pada waktu bersamaan. Oleh karena itu, berbicara tentang teknik disain masih dilakukan dengan menggunakan gambar kertas,” kata Marko Pfeifer dari Institut Fraunhofer untuk Peralatan Mesin dan Teknologi Pembentukan IWU di Chemnitz, Jerman.

Namun, rincian penting kadang-kadang bisa diabaikan selama diskusi dengan pelanggan–berdampak pada timbulnya berbagai langkah yang melelahkan untuk mengubah dan memperbaikinya di kemudian hari.

Untuk menyederhanakannhya—jauh lebih mempercepat pekerjaan pengembangan—jaringan kompetensi Fraunhofer yang terdiri atas IWU dan tiga lembaga lainnya telah membuat sarana pengembangan program atau sistem VRAx®. Ini adalah sarana virtual yang mengotomatisasi teknik disain peralatan mesin. VRAx® menampilkan peralatan mesin dalam realitas virtual (VR) sebagai model seukuran nyata tiga dimensi. Untuk melihat model itu, Anda masuk ke ruang proyek, Gua (Cave), di mana model terlihat nyata dan melayang-layang di dinding.

“Orang yang bukan insinyur sekalipun dapat segera memahami model ini secara intuitif,” kata Prof. Dieter Weidlich penanggung jawab proyek tersebut. “Di dalam Gua, pelanggan dan produsen mesin bisa membahas struktur mesin secara jauh lebih jelas dan dimengerti dibandingkan dengan setumpuk gambar teknis dengan Format DIN A0.”

Program VRAx® memungkinkan untuk membubuhkan catatan penting dan penambahan, dalam bentuk stiker virtual, pada model yang melayang-layang di udara. Harapan yang diungkapkan oleh pelanggan dengan demikian dapat dilekatkan secara terpisah pada cetak biru suatu proyek; tidak akan yang terlupakan.

Proses baru membuat karya insinyur disain lebih mudah

VRAx® tidak hanya menyederhanakan konsultasi antara pelanggan dan produsen, tetapi yang paling penting adalah pembuatan pekerjaan tim teknik disain lebih mudah. Sistem baru ini sangat menarik ketika peralatan mesin baru harus benar-benar dirancang dari nol karena belum ada model pendahulunya. Dalam kasus seperti itu, produsen sering memilih menggunakan kit konstruksi digital–folder-folder tersimpan di komputer yang memuat berbagai komponen mesin dalam bentuk grafis CAD digital.

“Tapi kit-kit konstruksi ini sering kali tidak lengkap,” kata Weidlich. “Dan file-file sering kali memiliki notasi berbeda bergantung pada pencetus yang membuat kombinasi penggunaan file-file tersebut menjadi tidak mungkin.”

VRAx® menghilangkan semua kebingungan ini. Sebagai langkah pertama, semua komponen standar pabrikan diberi nomenklatur yang seragam dan di-file dalam kit konstruksi.

Dua orang anak muda (kanan) memerhatikan gambar olah ragawan pada layar hasil pekerjaan VRAx®. (Sumber foto: http://www.motion-display.de/images/motiondisplaya02gr.jpg)
Dua orang anak muda (kanan) memerhatikan gambar olah ragawan pada layar hasil pekerjaan VRAx®. (Sumber foto: http://www.motion-display.de/images/motiondisplaya02gr.jpg)

“Program VRAx® membuka ruang untuk pertama kalinya melakukan teknik disain dan pemodelan dalam realitas virtual. Fitur besar sistem kami adalah bahwa sistem ini memandu insinyur disain selama pekerjaan pengembangan,” jelas Pfeifer.

Baca juga :   Mampu Mengenal Wajah dan Emosi

Insinyur disain membangun mesin setahap demi setahap dalam ruang tiga dimensi. Pada titik yang menentukan sistem meminta secara khusus karakteristik yang harus dimiliki mesin masa depan itu.

“Ini artinya kita telah menciptakan alur kerja standar pertama untuk mengembangkan sebuah peralatan mesin di mana beberapa insinyur bisa bekerja sama mengikuti aturan yang sama.”

Setelah kerangka dasar untuk mesin ada dalam realitas virtual, komponen-komponen khusus dapat ditambahkan-seperti kumparan/poros (spindle) untuk penggilingan atau pengeboran. Insinyur disain menggerakan komponen-komponen melalui ruang tiga dimensi ke posisi yang diinginkan, menggunakan perangkat genggam. Fungsi snap-in (jepret) benar-benar menakjubkan.

Seperti dalam sebuah permainan komputer, fungsi ini mengunci komponen ke posisi yang benar segera setelah bagian yang benar dari grafik tercapai. Sebuah sambungan, misalnya, menghubungkan secara otomatis dengan titik lokasi yang digambarkan dan memposisikan dirinya dengan benar pada ruang 3D. Fitur ini juga membuat pekerjaan jauh lebih mudah karena insinyur disain dapat langsung melihat apakah komponen benar-benar cocok dengan konfigurasi. Elemen kunci dari VRAx® adalah modul perangkat lunak besar, inti aplikasi. Ini mengontrol keseluruhan proses kerja dan transfer data.

Konfigurasi sebuah peralatan mesin (Sumber foto/©: Fraunhofer IWU)
Konfigurasi sebuah peralatan mesin (Sumber foto/©: Fraunhofer IWU)

Karena jumlah komponen dan fungsi yang tergabung dalam peralatan mesin meningkat, demikian pula halnya dengan kompleksitas pekerjaan yang terlibat dalam menghitung jalan yang harus dilalui oleh poros dan peralatan pada mesin. Perencanaan ini sangat penting untuk mencegah tabrakan. Terlebih lagi, jalan harus dibuat sesingkat mungkin untuk mengurangi waktu pekerjaan. VRAx® memungkinkan insinyur disain menyentuh model virtual dan menggerakan poros dan komponen bolak-balik. Dengan demikian titik kritisnya segera diketahui.

“Dengan VRAx® kami telah membuat satu langkah maju penting untuk standarisasi teknik disain,” kata Pfeifer. Meskipun hanya sedikit insinyur disain yang mendapat akses ke pekerjaan pengembangan abstrak sampai saat ini, sistem baru tersebut memungkinkan semua orang mengikuti dan memahami langkah-langkah individual. VRAx® menggabungkan interface ke CAD (computer aided engineering, dua arah), Metode Elemen Pasti (finite element method), pemrograman NC dan CAD (teknik bantuan komputer).

Peran penyatuan keahlian

Staf berbagai Institut Fraunhofer saling melengkapi dengan sangat baik dalam proyek ini. Pfeifer bertanggung jawab mengimplementasikan persyaratan dari produsen peralatan mesin dalam satu sistem. Tim lain dari Institut Fraunhofer yang melakukan riset grafis komputer di Darmstadt IGD menyumbang pengetahuan realitas virtual.

Para ahli Institut Fraunhofer untuk Sistem Produksi dan Teknologi Disain IPK bertanggung jawab atas struktur inti aplikasi dan antarmuka untuk sistem data eksternal seperti PDM (Product Data Management). Sistem kit konstruksi dan perangkat lunak untuk teknik disain aktual disediakan oleh Institut Fraunhofer untuk Teknik Industri IAO di Stuttgart. Berkat penyatuan berbagai keahlian ini, sebuah sistem visualisasi yang sangat kuat dan dapat dimengerti telah diciptakan yang mana ini unik di sektor peralatan mesin.

Hasil pekerjaan dengan sistem VRAx® (Sumber foto: http://selekkt.com/media/)
Hasil pekerjaan dengan sistem VRAx® (Sumber foto: http://selekkt.com/media/)

“Tujuan utama kami adalah menyempurnakan aplikasi sistem,” kata Weidlich. Harga fasilitas aplikasi semacam itu dinomor duakan sehingga sistem VRAx® yang komplit terlalu mahal untuk bisa sukses di pasar terbuka. Akan tetapi, tim pembuatnya  tidak berniat menjual sistem hanya sebagai entitas yang lengkap. Pada tahap awal, paling tidak kemungkinan besar ada permintaan untuk komponen individual seperti fungsi snap-in atau sistem kit konstruksi profesional.

“Tujuan lain dari insinyur riset dalam mengembangkan sistem atau program VRAx® adalah untuk menciptakan sebuah sarana yang meyakinkan dan mengesankan yang secara jelas menggambarkan potensi realitas virtual untuk sektor ini. Mitra kerjasama industri, produsen peralatan mesin Deckel Maho dari Seebach, sangat percaya bahwa pemodelan realitas virtual komprehensif akan menghasilkan keunggulan kompetitif yang menentukan bagi pengguna masa depan-terutama dengan adanya penghematan waktu dalam pekerjaan pengembangan. Permintaan pasti besar, karena peralatan mesin dibutuhkan di mana-mana: dalam produksi mobil, industri pesawat terbang, teknik mesin, elektronika, dan industri optik. (Bahan diolah dari tulisan Tim Schröder; www.fraunhofer.de/magazine)

 

 

Incoming search terms:

Advertisement

Tulis Opini Anda