Sistem Otomasi: Kebutuhan Akan Fleksibilitas

Teknologi otomasi dewasa ini menyangkut banyak hal, lebih dari sekadar meningkatkan kecepatan waktu siklus, tapi ada juga kebutuhan akan fleksibilitas pada persyaratan komponen dan solusi. Sistem handling mekatronik modular memungkinkan diperolehnya sistem handling yang sesuai dengan kebutuhan dengan aksis-aksis handling yang murni pneumatik atau murni elektrik maupun bentuk gabungannya.

Tren saat ini mengarah pada solusi-solusi fleksibel dengan modul-modul penanganan yang harus menangani sejum-lah besar rangkaian-rangkaian kecil, plus benda-benda kerja yang rumit. Sebagai contoh, perakitan rangkaian kecil komponen pisau cukur yang melibatkan bentuk-bentuk benda kerja yang berganti-ganti dalam perubahan yang cepat. Faktor penting: pekerjaan-pekerjaan perakitan yang akan dilakukan oleh customer, yang akan  diperlihatkan  dengan dua contoh aplikasi.


Manfred Merklinger Werkzeug- und Maschinenbau, sebuah perusahaan pembuat tool dan mesin khusus Baden-Wuerttemberg, telah mengintegrasikan aksis handling HME ke dalam suatu sistem guna memasang per-per yang sangat kecil pada motor-motor berukuran kecil dalam industri otomotif. Mesin tersebut menghasilkan platform yang sempurna pada aksis untuk menampilkan kepresisian dan kecepatannya. ”Kekuatan yang dikerahkan saat press-fitting per harus tidak melebihi 20 N”, ujar Josef Blank dari bagian desain mesin khusus Merklinger

Menghemat waktu dan uang
HME memungkinkan pembuatan mesin-mesin presisi dengan sedikit upaya berkat motor penggerak linier berpresisi tinggi dan bearing bola kendali yang tidak menghasilkan reaksi balik (backlash-free). Motor linier, penggantian encoder, sensor acuan dan kendali yang dapat dibebani dan presisi digabungkan dalam aksis handling dan menyatu dalam suatu konfi-gurasi yang hemat ruangan. Di samping aksis handling, terdapat sebuah kontroller posisi eksternal yang cocok untuk pemakaian di lapangan dengan elektronik power yang menyatu.

”Jika Festo belum meluncurkan aksis ini, maka kami harus membuat sistem handling yang jauh lebih besar untuk pekerjaan press-fitting”, ujar Blank, yang merasa puas dengan penghematan waktu dan biaya yang diperoleh. Semakin rumit, semakin baik: dengan aku-rasi pengulangan sekitar 0,03 mm, aksis tersebut menunjukkan kemampuan maksimumnya di bidang mekanika presisi ketika melakukan pekerjaan penyambungan dengan toleransi yang ketat, seperti memasukkan benda-benda kerja sulit yang harus sangat pas. Kemudahan dalam konversi juga menjadi hal utama dalam pengembangan ini: kebebasan menyesuaikan parameter, seperti posisi, akselerasi, kecepatan dan juga gerakan yang bebas dari getaran keras serta hingga 31 rekaman gerak yang dapat disimpan, menjamin fleksi-bilitas gerakan untuk pembuatan rangkaian-rangkaian kecil dan penanganan benda-benda kerja yang berbeda-beda ukurannya.
Meminimalisasi ruang instalasi
HME menampilkan kekuatan sebenarnya pada unit pengambilan dan penempatan, kuda-kuda (gantry) linier atau kuda-kuda tiga dimensi. Berkat motor linier yang terintegrasi dan densitas kinerja yang tinggi (kekuatan hingga volume), ruang-ruang instalasi bisa diminimalisasi dan sistem-sistem handling hemat tempat terdesain.
Sistem yang digunakan di Merklinger merupakan gabungan yang terdiri dari penggerak pneumatik dan elektrik. Sistem-sistem seperti ini merupakan produk ung-gulan dari rancangan Festo Systemtechnic. Selain daripada pekerjaan press-fitting yang dilakukan oleh sistem handling HME, patut juga diperhatikan lift palet yang dipakai untuk menyuplai dan selanjutnya menggunakan dua kuda-kuda tiga dimensi dengan aksis-aksis penumatik DGPL untuk memajukan dan memundurkan palet-palet. Aksis-aksis elektrik DMES bersama-sama dengan motor servo MTR-DCI digunakan untuk penyesuaian ketinggian secara tepat. Penggerak-penggerak pneumatik termasuk pengintegrasian kontroller dengan kemampuan mengenali CPX-FEC, digerakkan melalui terminal katup CPX/MPA.
Keuntungan-keuntungan pneumatik
Sistem-sistem LCA (low cost automation/otomasi berbiaya rendah) untuk pengisian part-part secara otomatis dalam perakitan karoseri yang digunakan untuk pembuatan peralatan di pabrik Daimler-Chrysler di Gaggenau, dirancang untuk rasionalisasi besar. Sistem-sistem tersebut dibutuhkan untuk melepaskan tumpukan dan memasukkan part-part bodi ke sel robot pengelasan, yang memiliki bentuk dan ketebalan yang sangat bervariasi.

Sistem-sistem handling khusus yang digerakkan secara pneumatis ini – yang dikembangkan oleh Festo Systemtechnic untuk pabrikan otomotif – sudah diintegrasikan, sebagai contoh, ke dalam rak-rak penyimpan yang berputar, sistem pengambilan dan penempatan untuk komponen-komponen yang bisa ditumpuk serta rantai dan rusuk elevator. Sistem-sistem LCA ini sudah digunakan pada perakitan karoseri di pabrik Sindelfingen, Rastatt dan Bremen, dan segera menyusul di pabrik kelas C di Afrika Selatan.
Daya tarik utama sistem LCA adalah bahwa sistem ini memisahkan kegiatan pemasukan part-part dari  siklus  sistem pengelasan yang sebenarnya. ”Sekarang pemisahan bisa dilakukan pada keseluruhan shift. Hal ini memungkinkan rasionalisasi yang signifikan pada produksi karoseri, karena operator-operator secara individual mampu mengoperasikan sejumlah mesin secara simultan”, kata Horst Laub, kepala pengembangan mesin khusus di DaimlerChrysler. Hingga sekarang, operator-operator secara individual hanya bisa memasukkan maksimum dua hingga empat komponen yang berbeda ke dalam sel pengelasan.
Dampak rasionalisasi
”Sistem LCA dapat mengurangi kebutuhan ruang sampai 60 persen, dibandingkan dengan konveyor pengisi konvensional, dan waktu MTM (Methods- Time Measurement) hingga 80 persen”, tambah Laub. Sistem modular yang fleksibel dan lengkap untuk sistem LCA yang mencakup semua komponen adalah sama, dan akibatnya perlu solusi komponen yang khusus untuk penumpukan dan pemisahan part-part.
”Gantri-gantri tiga dimensi atau yang linear yang siap dipasang dari Festo Systemtechnic memberikan kepada kami penghematan waktu yang besar”, komentar Laub. Gantri-gantri tersebut menonjolkan aksis-aksis linear penumatik DGPL dan terminal katup Maxi tipe 03, yang dihubungkan melalui CPX, terminal elektrik untuk terminal-terminal katup. Yang juga penting di sini adalah tingkat alirannya tinggi, sekitar 1400 Nl per menit.

Apakah yang penumatik, elektrik atau bentuk gabungannya -  yang terpenting bukanlah teknologi penggerak yang ada di dalamnya, tetapi lebih pada kebutuhan yang spesifik dari pekerjaan handling. Dengan pengujian terlebih dahulu, dengan semua data desain, diagram sirkit dan fungsi yang menyeluruh serta jaminan harga yang tetap, solusi handling yang siap diinstal ini mengurangi waktu dari konsep hingga mesin dan interface.
Sistem-sistem ini dipaketkan langsung ke mesin – yang sudah dirakit, diuji dan siap beroperasi. Solusi yang lengkap menghilangkan beban dari staf khusus dan mengurangi kompleksitas desain dan biaya. Sistem-sistem handling yang siap diinstal ini menyederhanakan proses pengadaan dan menurunkan biaya-biaya proses, karena sumbernya satu dan pemrosesan pesanan yang menggunakan hanya satu part atau nomor proyek.
Butuh solusi yang flesibel dan customise

Menurut Budi Sutanto, Sales Manager Nasional PT Festo Indonesia, sesuai dengan situasi industri di Indonesia saat ini, kebutuhan akan solusi-solusi yang fleksibel dan customise (sesuai dengan kebutuhan) sebenarnya sangat besar. Di sini, selain banyak pekerjaan yang masih dilakukan secara manual, pola produksi juga masih sering berubah-ubah. Untuk pekerjaan yang dilakukan secara manual, solusi handling yang diotomasi bisa menghasilkan peningkatan efisiensi dan menurunkan biaya produksi. Begitu juga pola produksi berganti-ganti karena kebanyakan yang dilayani adalah end-user, sehingga permintaan seringkali dalam jumlah kecil. Untuk pola yang seperti itu, maka solusi customise merupakan jawaban.

Namun demikian, Budi melihat masih ada hambatan terhadap solusi yang bersifat ‘hightech’ ini. Kendala terutama muncul dari mindset yang memandang produk  tersebut dari sisi negatif. Padahal, katanya, banyak hal positif dihasilkan dari proses otomasi. Begitu juga dari sisi investasi yang dinilai mahal. “Dilihat dari sisi harga, mungkin mahal. Tapi dilihat dari sisi waktunya, akan lebih efesien dan cost down,” ujarnya.
Menurut Budi, ada beberapa sektor industri yang menjadi target sistem handling ini, antara lain packaging dan oto-motif.  “Yang memungkinkan adalah  industri packaging. Di sana kebutuhan handling cukup banyak. Selain itu, otomotif. Untuk kedua ini cukup besar posisinya di Indonesia,”