Pengenalan Computer Aided Design (CAD)
Latar belakang Computer Aided Design (CAD) merupakan satu bentuk otomasi yang membantu perancang untuk memperbaiki gamabr, spesifikasi, dan elemen yang berhubungan dengan perancangan yang menggunakan efek grafik khusus dan perhitungan program-program komputer. Teknologi yang digunakan untuk bermacam produk dalam lingkungan dan arsitektur eletronik dan aerodinamika (ilmu dinamika udara), teknik otomotif dan desain produk. Walaupun sistem CAD biasanya tidak selalu menggambar otomatis, namun meliputi pemodelan 3 dimensi dan model operasi simulasi komputer. Sistem CAD dijalankan melalui PC untuk desain dan pemodelan 2 dimensi serta proses drafting, kemudian dijalankan dan diintegrsikan dengan sistem CAM (Computer Aided Manufacturing) yang disesuaikan dengan format mesin CNC (Computer Numeric Control) yang akan digunakan.
Perkembangan komputer untuk tujuan desain dimulai sejak awal tahun Pada masa sebelumnya bidang desain menggunakan media kertas gambar dan kalkir dan dipergunakan di setiap sekolah kejuaruan dan industri manufaktur.pada tahun 1970 sistem CAD mulai dikenal dan digunakan secara luas, namun perkembangannya masih terbatas pada desain 2 dimensi. Pada tahun 1980 teknologi solid drawing mulai dikenal dipakai dalam program aplikasi desain CAD Autodesk mengeluarkan aplikasi AutoCAD 2D, kemudian tahun 1988 diperkenalkan ProEng dengan fitur utama modeling methods dan parameter linked. Awal tahun 1990 dunia mengenal B-rep Solid modeling kernels (aplikasi untuk manipulasi model geometri topologi objek 3D), aplikasi ini kemudian banyak dikembangkan oleh berbagai perusahaan pembuat aplikasi CAD. Seiring dengan kemajuan jaman mulai bermunculan program desain salah satunya Solid Work tahun 1995, Solid Edge tahun 1996. Matode pelatihan dilakukan dengan cara pemilihan jenis jenis perangkat lunak yang akan digunakan.Pemilihan perangkat lunak ini bedasarkan keunggulanya seperti muda dipelajari.
A. Pengertian CAD dan CAM
Pengertian CAD ( Computer Aided Design) Adalah suatu progam komputer untuk menggabar suatu produk atau bagian dari suatu produk. Digunakan secara luas di perangkat yang berbasis komputer yang membantu insiyur teknik,arsitek,profesional perancangan yang banyak bekerja dengan aktivitas rancangan. Perangkat otoritas utama geometri dalam proses siklus hidup manajemen produksi yang meliputi perangkat lunak dan perangkat keras.Paket yang ada dari vektor 2 dimensi bedasarkan gambaran sistem permukaan parametik 3 dimensi dan pemodelan perancangan solid.
Pengertian CAM (Computer Aided Manufacturing) Adalah sebuah sistem yang secara otomatis mampu menghasilkan produk/benda kerja (finish product) melalui 3 penggunaan perangkat permesinan yang dikendalikan oleh komputer.CAM teknologi melibatkan sistem komputer yang merencanakan,mengolah,dan mengandalkan operasi manufaktur melaui antarmuka komputer dengan sumber daya produksi.Salah satu cakupan yang paling penting dari CAM adalah Control Numeric (NC).Ini mesin,mill,grind yang bisa mengubah benda mentah menjadi bagian-bagian tool barang jadi. Fungsi signifikan lain CAM adalah dalam pemrograman sebuah robot.
B. Proses Perencanaan CAD dan CAM
Proses perencanaan juga merupakan target operasi otomatisasi komputer.Ruang lingkup pemakaian CAD/CAM Arsitektur,teknik,dan kontruksi Mekanik : automotif,penerbangan,mesin-mesin. Elektronika dan listrik.Perencanaann proses manufaktur.Rancangan rangkaian digital.Aplikasi perangkat lunak kemampuan CAD (Computer Aided Design) Kemampuan CAD (computer Aided Design) meliputi : Pembuatan frame kabel geometri, Fitur parametrik 3D berdasarkan pemodelan,Pemodelan permukaan dengan bentuk bebas,Perancangan perakitan otomatis. Yang mengumpulkan bagian-bagian komponen atau perakitan lain.Membuat gambar teknik dari model-model yang solid Pemakaian ulang rancangan komponen-komponen. Unsur-unsur CAD (Computer Aided Design)
- Hardware: Berupa perangkat keras komputer dan perangkat pendukung lainnya
- Software : Merupakan progam aplikasi yang dijalankan oleh komputer.
- Data : Berupa strukturr informasi/data yang dikelola oleh software
- Manusia : Adalah unsur utama ada kemajuan teknologi.
Karena teknoologi bersumber
dari kebutuhan manusia Progam-progam CAD yang beredar, diantaranya
seperti : AutoCAD Catia/ Cadam Catia SolidWorks ProEngineering ZwCAD Teknologi
perangkat lunak untuk CAD/CAM Perangkat lunak untuk sistem CAD/CAM dikembangkan
peertama dengan bahasa pemrograman komputer seperti Fortran,tetapi yang
dikembangkan dengan metode pemrograman berorienntasi objek secara redikal telah
banyak mengalami perubahan. Pengembangan pemodelan bedasarkan fitur parametric
modern dan sistem permukaan bentuk bebas dibangun dengan bahasa pemrograman.
C. Modul CAD Dan CAM
Modul-modul denngan API nya sendiri Teknologi perangkat keras dan sistem operasi CAD/CAM Saat ini banyak stasiun kerja komputer seperti window yang berbasis PC,beberapa sistem CAD juga bisa dijalankan di sistem operasi UNIX atau LINUX.Untuk Perancangan produksi yang agak kompleks, diperlukan mesin-mesin dengan kecepatan tinggi ( dan tidak mungkin memerlukan banyak) CPU dengan sejumlah besar RAM lebih direkomendasikan. Interface manusia dan komputer melalui satu mouse komputer tetapi bisa juga melalui satu pen dan digitizing tebal grafik.manipulasi dari gambar model pada layar bisa juga dilakukan dengan menggunakan spacemouse/spaceball. Beberapa sistem juga mendukung steoroscopic glasses untuk gambar model 3 dimensi. Ada 2 tipe perangkat lunak CAD( Computer Aided Design). Perangkat lunak bentuk dengan sangat dibatasi property 3 dimensi: Menyambar model 2 dimensi menggunakan perangkat lunaak rancangan Techsoft 2D. Setelah rancangan dilengkapi,maka gambar akan diproses.Mengubah gambar menjadi lebih detail. Pada serangkaian kordinat X,Y,dan Z.Pemrosesan harus sudah diletakan sebelum mesin CNC memotong rancangan dari material.ketika mesin CNC membentuk material pemotong berdasarkan kordinat,secara berurutan sampai membentuk yang di inginkan perangkat lunak CAD/CAM memungkinkan perancangan untuk rancangn manufakturnya pada satu komputer dari pada membuat yang sebenarnya.pengujian rancangan menggunakan perangkat lunak simulasi (perangkat lunak CAD/CAM Design Tools) Ketika rancangan dijalankan memalui perangkat lunak simulasi, komputer menampilkan proses manufakturing pada layar. Juga mengecek apakah rancangan sudah bisa dimanufakturing dengan sukses atau tidak. Banyak rancangan yang diubah sebelum bisa dibuat oleh mesin CNC. Setelah semua pengujian dan perbaikan untuk rancangan dilakukan, terakhir dilakukan manufaktur.
D. Siklus Produksi CAD dan CAM
Interface antara CAD dan CAM Hasil dari phase CAD adalah analisa dan pengujian produk oleh komputer diberikan dengan model geometrik dalam rancangan database. Model-model ini menyediakan input dimana perencanaan manufakturing secara terinci dibuat. Dari gambar teknik, program APT dibuat dengan pertama kali menggambar bagian secara geometrik dan kemudian alat digerakkan yang diperlukan untuk memotong bagian-bagian. Program APT dikompile pada satu komputer, outputnya adalah kontrol tape/ pita perekaman/ disk. Alat perekam pengendali kemudian disisipkan dalam peralatan mesin elektronik numerical control untuk unit pengendali yang menghasilkan urutan instruksi dimana peralatan dapat menghasilkan bagian-bagaiannya.
E. Keuntungan CAD
Keuntungan CAD dibanding manual : Kualitas gambar konstan, tidak terlalu tergantung pada skill penggambar sebagaimana gambar manual Relatif lebih akurat dan cepat pengerjaannya karena menggunakan komputer Dapat diedit, ditambah-kurang tanpa harus memulai dari awal Dapat menjadi data base yang menyimpan berbagai informasi penting yang dibuat oleh drafter dan dapat diakses langsung oleh pengguna lain Dapat dibuat library untuk komponen-komponen standar atau komponen yang digambar/ dipergunakan berulang-ulang dalam gambar (misalnya : baud, mur, symbol-simbol, dll) sehingga mempermudah dan mempercepat dalam proses pembuatan gambar Dapat dibuat dengan berbagai warna sehingga lebih menarik dan mudah dipahami
F. Manfaat CAD dan CAM
Manfaat dan keunggulan CAD/CAM Manfaat dan keunggulan dari teknologi CAD/CAM yang dapat menciptakan keunggulan bersaing adalah sebagai berikut : Respon cepat : perusahaan yang banyak kehilangan order karena keterlambatan pengiriman dapat memanfaatkan teknologi CAD/CAM untuk mempercepat proses desain dan siklus manufaktur. Biasanya keterlambatan bersumber pada pembuatan gambar yang lama, uji prototype, proses pemberitahuan perubahan produk dan lainlain, dalam hal ini kita dapat mengandalkan CAD/CAM untuk mempercepatnya. Sebagai contoh, jika test prototype/ produk yang menjadi masalah kritis maka CAD dapat mempercepatnya dengan membuat simulasi komputer.D
esain manufaktur yang fleksibel dan besar : secara tradisional proses produksi dilakukan dengan 2 macam mesin yaitu : general purpose machine untuk produksi batch dan dedicated machine untuk produksi masal. Produksi batch memungkinkan fleksibilitas yang tinggi, tetapi mengakibatkan biaya produksi per unit yang tinggi untuk operasi. Sedangkan produksi masal menyebabkan biaya produksi per unit lebih murah tetapi menghilangkan fleksibilitas. Dengan CAD/CAM dan Flexible Manufacturing perusahaan akan memperoleh keduanya yaitu fleksibilitas desain produk dan biaya produksi per unit yang lebih murah seperti pada produksi masal. Dalam cara tradisional, memproduksi produk yang rumit dan beragam akan menigkatkan biaya produksi per unit. Dengan komputer ditugaskan untuk menangani kerumitan ini tidak menjadi masalah lagi, komputer akan melakukan pengelompokan suku cadang yang mirip/ sama didalam database secara otomatis sehingga biaya produksi per unit dapat tetap ditekankan serendah mungkin. Meningkatkan mutu produk dan menurunkan biaya produksi per unit : mutu dan kehandalan produk akan ditingkatkan secara tajam dengan teknologi CAD/CAM, apalagi dengan dikembangkannya Solid Modeling dan Parametric Design di dalam CAD/CAM. Hasil akhir dari proses produksi lebih rapi, lebih ergonomis meningkatkan kepercayaan terhadap kekuatan struktur bangunan dan lain-lain. Dan juga membuat produk akhir menjadi lebih ringan, kompak, hemat energy, kinerja yang tinggi dan mekanisme mesin yang lebih sederhana sehingga dapat memungkinkan biaya produksi per unit dalam jangka panjang. Mengurangi kebutuhan untuk membuat prototype fisik : perusahaan-perusahaan biasanya mendisain dan membuat suatu produk berulang kali agar memperoleh pengalaman memproduksi agar dapat menghasilkan produk yang memuaskan. Seringkali sampai puluhan kali dibuat prototipe fisik dalam memuaskan. Seringkali sampai puluhan kali dibuat prototipe fisik dalam proses pembuatan produk, juga kadang-kadang pelanggan diperbolehkan untuk melakukan beberapa tes produk. Produk seperti bangunan, jembatan, satelit, pemacu jantung dan lain-lain harus dibuat secara benar dan sempurna pada waktu pertama kali produk lain seperti kapal terbang sangat mahal jika dibuat prototipe fisiknya. Efisiensi penggunaan ahli yang langka : kelangkaan ahli untuk bidang-bidang tertentu kadang-kadang menghambat kemajuan perusahaan. Setiap profesi seringkali sangat sulit dicari. Kadang-kadang terlintas dalam pikiran akan dibuat suatu aplikasi seperti Expert System Aplikasi Teknologi CAD/CAM.
Seringkali sampai puluhan kali dibuat prototipe fisik dalam proses pembuatan produk, juga kadang-kadang pelanggan diperbolehkan untuk melakukan beberapa tes produk. Produk seperti bangunan, jembatan, satelit, pemacu jantung dan lain-lain harus dibuat secara benar dan sempurna pada waktu pertama kali produk lain seperti kapal terbang sangat mahal jika dibuat prototipe fisiknya. Efisiensi penggunaan ahli yang langka : kelangkaan ahli untuk bidang-bidang tertentu kadang-kadang menghambat kemajuan perusahaan. Setiap profesi seringkali sangat sulit dicari. Kadang-kadang terlintas dalam pikiran akan dibuat suatu aplikasi seperti Expert System Aplikasi Teknologi CAD/CAM.