MAKALAH SEMINAR TUGAS AKHIR Reverse Engineering Pada Design Outer Fender Mobil Mini Truck Esemka.
MAKALAH
SEMINAR TUGAS AKHIR
REVERSE ENGINEERING PADA DESIGN OUTER FENDER
MOBIL MINI TRUCK ESEMKA
Makalah Seminar Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat
untuk mengikuti Ujian Tugas Akhir
pada Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
MUHAMMAD RISKA AL MUKLIS
NIM : D200080049
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
ii
REVERSE ENGINEERING PADA DESIGN OUTER FENDER
MOBIL MINI TRUCK ESEMKA.
Muhammad Riska Al Muklis, Bambang Waluyo Febriantoko,
Masyrukan
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Jl. A. Yani Pabelan Kartasura Trompol Pos 1 Sukoharjo.
Email : aal.ryzka@gmail.com
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan metode
pengukuran tiga dimensi dengan alat CMM (Coordinate Measuring
Machine) dan dengan cara pengukuran manual. Bahan yang di ukur
adalah fender kabin dari Mobil Nasional ESEMKA. Dengan proses
pengukuran manual diharapkan agar para designer dapat membuat
design ulang part dengan mudah dan biaya yang ringan.
Pada proses design ulang part yang akan di design di ukur
dimensinya dengan menggunakan alat ukur CMM dan dengan
pengukuran manual. Pada pengukuran CMM manual sudah langsung
menghasilkan design part dengan cara menscan part yang akan di ukur.
Sedangkan dengan menggunakan alat ukur manual dengan cara
mengambil titik poin tertentu yang akan di jadikan acuan dalam
mendesign ulang dalam bentuk koordinat x, y dan z. Kemudian poin –
poin koordinat di masukkan kesofware SolidWorks dan di design ulang
sehingga menghasilkan sebuah design part.
Dari data penelitian menunjukan bahwa hasil yang diperoleh dari
perbandingan ke dua metode pengukuran 3 dimensi dengan pengukuran
manual, dimensi alat ukur dapat di sesuaikan dengan part yang akan
diukur, sehingga lebih mudah dalam proses pengukuran. Sedangkan
pada alat CMM mempunyai keterbatasan dimensi pengukuran. Dari hasil
penelitian untuk kuwalitas yang di hasilkan tidak jauh berbeda dengan
pengukuran menggunakan alat CMM. Dari tiga jenis kurva yang di
bandingkan, yang mendekati jenis kurva yang digunakan pada
SolidWorks adalah kurva B-Splin.
.
Kata kunci : CMM, Mobnas ESEMKA, Kurva, SolidWorks, Outer
Fender
1
PENDAHULUAN
kualitas yang dihasilkan tergantung
pada
kondisi
operator
yang
mengerjakan pengukuran.
Oleh
karena
itu
sebagai
mahasiswa Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Surakarta mencoba
mendesain dan membuat sebuah alat
konvensional
sehingga
dapat
mempermudah dalam perhitungan
koordinat 3 dimensi dan dapat di desain
ulang dengan mudah.
Latar Belakang
Kemajuan teknologi sekarang
sudah sangat pesat, hampir disemua
semua Negara berkembang sudah bisa
membuat kendaraan bermotor. Dunia
teknologi yang sangat cepat menuntut
masyarakat
untuk
mengikuti
perkembangan
zaman
dengan
kemajuan teknologi kebutuhan akan
transportasi, salah satu contoh adalah
mobil. Di Indonesia sudah banyak
upaya untuk menciptakan sebuah mobil
nasional, akan tetapi semua upaya
pembuatan mobil nasional selalu gagal
dikarenakan berbagai hal. Adapun
contoh mobil nasional antara lain kalla
motor, bakre beta, kancil, timor, dll.
Pada saat ini mobil nasional mulai di
kembangkan lagi contohnya mobil
nasional tawon , GEA dan ESEMKA.
Pada pembuatan mobil nasional
pada mobil ESEMKA di perlukan
beragai
teknologi
untuk
proses
pembuatannya.
Khususnya
dalam
proses design ulang mobnas ESEMKA
dengan
menggunakan alat
ukur
koordinat 3 dimensi. Pada industri
otomotif maju sudah banyak yang
menggunakan alat - alat canggih yang
berharga ratusan
juta.
Hal ini
berbanding terbalik dengan industri
baru. Hal itu disebabkan karena
keterbatasan modal yang dimiliki oleh
pelaku industri otomotif baru oleh
karena itu mereka masih menggunakan
alat – alat konvensional.
Pada Mesin – mesin canggih
mengunakan
alat
ukur
CMM
(Coordinate
Measuring
Machine)
sebagai pembaca koordinat 3 dimensi
pada sebuah benda secara terperinci,
sedangkan pada konvesional hanya
menggunakan alat – alat seperti
meteran jangka serong yang dikerjakan
oleh operator itu sendiri. Sehingga
TUJUAN PENELITIAN
Berdasarkan latar belakang yang
telah diuraikan, maka penelitian ini
bertujuan untuk :
1. Membandingkan efektifitas hasil
proses perhitungan manual dan
menggunakan alat ukur CMM.
2. Membandingkan kwalitas dimensi
ukuran design yang dihasilkan
proses perhitungan manual dan
menggunakan alat ukur CMM.
3. Mencari tipe kurva yang sesuai
dengan kurva yang di gunakan
pada SolidWorks.
BATASAN MASALAH
Agar pembahasan tidak terlalu
meluas serta memudahkan Smasalah
yang akan dibahas yaitu:
1. Penelitian ini hanya sampai design
ulang
menggunakan
software
SolidWorks.
2. Pengukuran CMM hanya di gunakan
pada bodi outer fender mobil mini
truck SMK.
KAJIAN PUSTAKA
Alrashdan
A.
dkk,
(1999)
Reverse engineering adalah proses
mengembangkan
Computer
Aided
Design (CAD) model dan database
manufaktur untuk suatu part. Proses ini
digunakan dalam pemodelan prototype
CAD,
merancang
cetakan,
dan
2
Macam – Macam Kurva
- Kurva Ferguson
Kurva Ferguson r (t) didefinisikan
oleh tu, titik akhir dan dua garis
singgung di titik akhir (Gambar 1).
Berikut ini adalah kondisi untuk definisi
kurva:
r (0) = p0
perbaikan
bagian
part
dengan
permukaan yang kompleks. Pada
pengambilan data otomatis digital 3
Dimensi (3D) yang ditangkap oleh
scanner
laser
atau
Coordinate
Measuring Machine (CMM) untuk
penggunaan reverse engineering.
Corbo P. dkk , (2003) Teknik
reverse engineering secara luas
digunakan
dalam
proses
pengembangan produk dengan sifat
estetika. Banyak designer lebih memilih
untuk mengevaluasi bentuk produk dan
membuat bentuknya fisik mock-up
model. Model tersebut selanjutnya akan
dikonversikan menjadi model CAD 3D.
Proses design kemudian harus diikuti
oleh fase pemodelan, dimana desainer
merekayasa dan memodifikasi bentuk
model
dan
direkonstruksi
untuk
membuatnya agar cocok untuk di
produksi.
Bagci
E,
(2009)
Reverse
engineering
dapat
didefinisikan
sebagai evaluasi sistematik dari suatu
produk dengan tujuan membuat replika.
Hal ini melibatkan desain ulang bagian
baru dari perbaikan bagian yang rusak
atau pecah, peningkatan presisi model
dan pemeriksaan model numerik.
Keuntungan dari teknik ini meliputi
umpan balik yang cepat, reduksi data,
langsung ke geometri dan presisi yang
lebih tinggi dari produk aslinya.
r (1) = p1
ṙ (0) = T0
ṙ (1) = T1
mana p0, p1, T0, dan T1 yang dimulai
dan diakhiri titik, dan vektor tangen
yang sesuai.
Gambar 1. Segmen kurva Ferguson
Kurva ini dapat di cari dengan rumus :
[
][
][ ]
….[1]
Titik akhir dan garis singgung di
titik akhir secara eksplisit didefinisikan,
sehingga seseorang dapat dengan
mudah merancang sebuah kurva
kontinyu dan halus menggunakan
beberapa segmen kurva. Namun, sulit
untuk menghubungkan vektor singgung
pada bentuk keseluruhan kurva.
LANDASAN TEORI
Kurva
Di dalam mendesign suatu part
yang tidak teratur digunakan kurva
sebagai sketsa awal dalam pembuatan
design part. Ada dua tipe kurva: kurva
anaIytical dan kurva bentuk bebas.
Kurva anaIytical biasanya diwakili oleh
persamaan yang diketahui. Kurva
bentuk bebas adalah mereka yang
tidak
memiliki
persamaan
yang
diketahui.
-
Kurva Bezier
Kurva Bezier adalah kurva kubik
didefinisikan oleh empat titik kontrol
3
Gambar 3. Contoh kurva
B-splin
Gambar 2. Segmen kurva Bazier
r (0) = p0
METODE PENELITIAN
r (1) = p3
ṙ (0) = 3(p1 – po)
ṙ (1) = 3(p3 – p2)
dimana p0, p1, p2, dan p3 empat titik
kontrol yang ditetapkan.
Kurva ini dapat di cari dengan rumus :
[
][
] [ ] ..[2]
0≤ t ≤ 1
-
Kurva B_Splin
Kurva B-spline juga sangat populer
karena
kurva
ini
menawarkan
fleksibilitas lebih dari kurva Bezier.
Sebuah kurva B-spline didefinisikan
oleh satu set poin. Sebuah kurva Bspline adalah kasus umum dari kurva
Bezier.
…………...[3]
∑
Dimana
………………………………………….[4]
{
(
Gambar 4. Diagram alir metode
)
penelitian
L = control poin
n = derajat kurva
4
Langkah- langkah Pengukuran
Adapun
Langkah
–
langkah
pengukuran alat menggunakan alat
ukur CMM adalah sebagai berikut:
1. Pembelian alat dan bahan penelitian
2. Persiapan alat yang akan digunakan
yaitu alat ukur CMM manual dan
alat ukur CMM.
3. Mempersiapkan bahan yang akan
diukur yaitu kabin mobil mini truck
SMK. Pada bagian kabin disini
terdapat bagian part yang dapat di
lepas dan juga ada yang tidak bisa
dilepas. Pada bagian yang tidak
bisa dilepas kita menggunakan fiber
sebagai bahan pembantu dalam
proses pengukuran.
Bahan dan alat penelitian
Bahan Penelitian
1. Mobil Mini Truck ESEMKA
2. Resin
3. Katalis
4. Mat
5. Zat Pewarna
6. Plat Rangka
7. Papan Trikplek
8. Plat
penyambung
rangka
dengan Trikplek
9. Plat penguat rangka bawah
10. Plat penguat siku
11. Plat penguat axis bagian atas
12. Plat jarum penunjuk
13. Paku keling
-
-
Catatan :
No 1 bahan utama
No 2-5 bahan untuk membuat salinan
part dari fiber
No 6-13 bahan untuk membuat alat
ukur koordinat manual.
Alat Penelitian
1. Jangka serong
2. Gergaji besi
3. Meteran
4. Ember
5. Alat pengukur koordinat 3
dimensi
Gambar 6. Pembuatan fiberglas
4. Tahap
berikutnya
memulai
pengukuran, tempatkan part yang
akan diukur pada alat ukur CMM.
Pada bagian yang tidak rata di beri
pengganjal agar part tersebut sesui
yang diinginkan dan part tersebut di
paku agar tidak bergeser saat
pengukuran. Di usahakan pada
salah satu sisi part di tepatkan pada
salah satu sumbu pada titik 0 (nol)
sebagai titik acuan koordinat.
Gambar 5. Alat Ukur CMM manual
5
5. Kita ukur part tersebut pada titik titik
yang di inginkan pada part dengan
cara jarum yang menunjuk arah part
di tempatkan pada daerah yang
akan di ukur.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 1. Hasil koordinat
manual dan mesin CMM
nomer 1
CMM
Kurva
Gambar 7. Penempatan part pada
alat CMM
6. Berikutnya
peneliti
menghitung
koordinat part pada sumbu X,Y dan
Z.
7. Proses pengukuran selanjutnya kita
geser arah sumbu salah satu daru
sumbu X,Y atau Z dan kita tulis
koordinatnya. Sampai data cukup
untuk proses penggambaran di
program SolidWorks.
8. Berikutnya peneliti memasukkan
data koordinat yang di hitung
keprogram SolidWorks dan di buat
design ulang sebuat part.
9. Setelah pembuatan design ulang
dengan
SolidWorks
selesai
selanjutnya peneliti membandingkan
design
SolidWorks
dengan
menggunakan mesin CMM dan
dilakukan
analisa
data
dan
pembahasan data yang telah
diperoleh.
10. Langkah terakhir yaitu penarikan
kesimpulan dari pengolahan data
tersebut dapat diketahui efektifitas
dan
kwalitas
hasil
proses
perhitungan manual dengan mesin
CMM.
Gambar 8. Hasil kurva nomer 1 CMM
manual dan mesin CMM
Tabel 2. Hasil koordinat
CMM
manual dan mesin CMM kurva nomer
2
6
pengambilan
titik
poin
pada
perhitungan manual dengan cara
mengambil titik poin tertentu saja,
sedangkan
pada
mesin
CMM
mengambil semua tiap titik lengkungan
dari part yang di ukur, sehingga hasil
dari kurva mesin CMM lebih halus.
Tabel 4. Hasil koordinat
SolidWorks dan koordinat
Ferguson
Gambar 9. Hasil kurva nomer 2 CMM
manual dan mesin CMM
kurva
kurva
Tabel 3. Hasil koordinat
CMM
manual dan mesin CMM kurva nomer
3
Tabel 5. Hasil koordinat kurva Bazier
dan koordinat kurva B_Splin
Gambar 10. Hasil kurva nomer 3
CMM manual dan mesin CMM
Dari 22 kurva yang di ukur dapat
dilihat dari hasil tabel dan gambar
bahwa kurva perhitungan manual dan
menggunakan mesin CMM kurva yang
di hasilkan tidak sama, akan tetapi
karekteristik lengkungan kurva yang di
hasilkan
sama.
Dalam
hal
ini
dikarenakan kurva yang dibuat, dalam
7
dengan perhitungan manual alat
ukurnya dapat di sesuaikan dengan
besarnya benda yang akan di ukur
ulang.
2. Dari hasil penelitian untuk kuwalitas
yang di hasilkan dari pengukuran
manual hampir sama dengan
pengukuran alat ukur CMM.
3. Pada design dengan menggunakan
SolidWorks dari ke tiga (3) jenis
kurva yang di hitung, kurva B-Splin
yang mendekati jenis kurva yang di
gunakan pada SolidWorks.
Gambar 11. Perbandingan hasil
perhitungan kurva
Solidworks,
Ferguson, Bezier dan B-Splin
Disini tipe kurva yang di gunakan
adalah tipe kurva Ferguson, Bazier dan
B-Splin. Pada tipe kurva ini sudah
terdapat rumus perhitungan hasil
koordinat kurva, sehingga hanya
memasukkan titik poin yang kita
inginkan. Dari ketiga jenis kurva yang di
hitung jenis kurva yang mendekati tipe
kurva pada SolidWorks adalah kurva BSplin, dapat dilihat pada gambar 9.
kurva ini yang hampir cocok dengan
tipe kurva SolidWorks karena kurva ini
dapat digunakan lebih dari 4 titik poin
sehingga lebih flexible.
Saran
Setelah dilakukan pengukuran
dengan menggunakan alat ukur manual
dan alat CMM, terdapat beberapa
evaluasi yang dapat dijadikan acuan
dan saran pada penelitian berikutnya
agar memperoleh hasil yang lebih baik
dan kesempurnaan yang didapat.
1. Untuk mendapatkan hasil yang
akurat saat proses perhitungan
dengan menggunakan alat ukur
manual sebaiknya pada skala
pengukur menggunakan system
digital agar lebih tepat nilai
pengukurannya.
2. Agar
kuwalitas
lebih
bagus
sebaiknya pada saat pengambilan
data poin lebih banyak sehingga
kurva yang di hasilkan lebih halus.
3. Untuk
mempermudah
proses
penggeseran sumbu pada alat ukur
manual pada saat menghitung
sebaiknya alat ukur diberikan roll
roda agar penggeseran lebih
mudah.
4. Diperlukan dilakukan pengecekan
berkala
pada
komponen
–
komponen alat supaya alat awet
dan bekerja dengan lancar.
Kesimpulan
Berdasarkan analisa perhitungan
serta pembahasan ini maka dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari
hasil
penelitian
dalam
pembuatan design ulang suatu part
dengan perhitungan manual dan
menggunakan alat ukur CMM untuk
efektifitas waktu yang digunakan
lebih cepet dengan menggunakan
alat ukur CMM, akan tetapi pada
alat ukur CMM terdapat batasan
dimensi part yang akan diukur
karena alat ukur yang di gunakan
memiliki
batas
maksimal
penempatan
part,
sedangkan
8
PERSANTUNAN
Banyak
pihak
4. Bapak Ir. Masryukan, M.T.
yang
berperan membantu penulis
Yang
dalam penelitian ini, sehingga
memberikan bantuan dalam
kami
penulisan laporan penelitian
mengucapkan
terima
SWT,
yang
banyak
keluargaku
Ibu,
Bambang
–
6. Rekan
rekan
mahasiswa Teknik
yang
selalu mendo’akanku.
3. Bapak
Tugas
putra dkk.
beserta
tercinta
teman
Akhir yang sebidang, ade
memberikan
Ayah,
–
5. Teman
telah
anugrah dan hidayahnya.
2. Alm
banyak
ini.
kasih kepada :
1. Allah
telah
ums
seperjuangan
semua
Mesin
yang
tidak dapat disebutkan satu
Waluyo
persatu.
Febriantoko, ST, MT.yang
telah banyak memberikan
Terima
waktu dan tempat kepada
bantuan yang telah diberikan
kami
sehingga penelitian ini dapat
untuk
penelitian
melakukan
dan
kasih
dilaksanakan.
selaku
pembimbing utama.
9
atas
semua
DAFTAR PUSTAKA
Alrashdan A, Motavalli S, Fallahi B (1999), “Automatic segmentation of digitized data
for reverse engineering applications” , IIE Transactions, edisi no 32, hal
59-69
Bagci E, (2009), “Reverse Engginering applications for recofery of broken or worn
part and re-manufacturing: Three case studies”, Advances in Enggineering
software, Edisi no 40, hal 407-418
Chien Chang T, Richard A, Pin Wang WH, (1991), “Computer Aided
Manufacturing International edition”, Edisi Kedua, Prentice-Hall
International, INC
Corbo P, Germani M, Mandorli F , (2003), “Aesthetic and functional analysis for
product model validation in reverse engineering applications”, Computer
Aided Design edisi no 36, hal 65–74
SEMINAR TUGAS AKHIR
REVERSE ENGINEERING PADA DESIGN OUTER FENDER
MOBIL MINI TRUCK ESEMKA
Makalah Seminar Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat
untuk mengikuti Ujian Tugas Akhir
pada Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun oleh:
MUHAMMAD RISKA AL MUKLIS
NIM : D200080049
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
ii
REVERSE ENGINEERING PADA DESIGN OUTER FENDER
MOBIL MINI TRUCK ESEMKA.
Muhammad Riska Al Muklis, Bambang Waluyo Febriantoko,
Masyrukan
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Jl. A. Yani Pabelan Kartasura Trompol Pos 1 Sukoharjo.
Email : aal.ryzka@gmail.com
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbandingan metode
pengukuran tiga dimensi dengan alat CMM (Coordinate Measuring
Machine) dan dengan cara pengukuran manual. Bahan yang di ukur
adalah fender kabin dari Mobil Nasional ESEMKA. Dengan proses
pengukuran manual diharapkan agar para designer dapat membuat
design ulang part dengan mudah dan biaya yang ringan.
Pada proses design ulang part yang akan di design di ukur
dimensinya dengan menggunakan alat ukur CMM dan dengan
pengukuran manual. Pada pengukuran CMM manual sudah langsung
menghasilkan design part dengan cara menscan part yang akan di ukur.
Sedangkan dengan menggunakan alat ukur manual dengan cara
mengambil titik poin tertentu yang akan di jadikan acuan dalam
mendesign ulang dalam bentuk koordinat x, y dan z. Kemudian poin –
poin koordinat di masukkan kesofware SolidWorks dan di design ulang
sehingga menghasilkan sebuah design part.
Dari data penelitian menunjukan bahwa hasil yang diperoleh dari
perbandingan ke dua metode pengukuran 3 dimensi dengan pengukuran
manual, dimensi alat ukur dapat di sesuaikan dengan part yang akan
diukur, sehingga lebih mudah dalam proses pengukuran. Sedangkan
pada alat CMM mempunyai keterbatasan dimensi pengukuran. Dari hasil
penelitian untuk kuwalitas yang di hasilkan tidak jauh berbeda dengan
pengukuran menggunakan alat CMM. Dari tiga jenis kurva yang di
bandingkan, yang mendekati jenis kurva yang digunakan pada
SolidWorks adalah kurva B-Splin.
.
Kata kunci : CMM, Mobnas ESEMKA, Kurva, SolidWorks, Outer
Fender
1
PENDAHULUAN
kualitas yang dihasilkan tergantung
pada
kondisi
operator
yang
mengerjakan pengukuran.
Oleh
karena
itu
sebagai
mahasiswa Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Surakarta mencoba
mendesain dan membuat sebuah alat
konvensional
sehingga
dapat
mempermudah dalam perhitungan
koordinat 3 dimensi dan dapat di desain
ulang dengan mudah.
Latar Belakang
Kemajuan teknologi sekarang
sudah sangat pesat, hampir disemua
semua Negara berkembang sudah bisa
membuat kendaraan bermotor. Dunia
teknologi yang sangat cepat menuntut
masyarakat
untuk
mengikuti
perkembangan
zaman
dengan
kemajuan teknologi kebutuhan akan
transportasi, salah satu contoh adalah
mobil. Di Indonesia sudah banyak
upaya untuk menciptakan sebuah mobil
nasional, akan tetapi semua upaya
pembuatan mobil nasional selalu gagal
dikarenakan berbagai hal. Adapun
contoh mobil nasional antara lain kalla
motor, bakre beta, kancil, timor, dll.
Pada saat ini mobil nasional mulai di
kembangkan lagi contohnya mobil
nasional tawon , GEA dan ESEMKA.
Pada pembuatan mobil nasional
pada mobil ESEMKA di perlukan
beragai
teknologi
untuk
proses
pembuatannya.
Khususnya
dalam
proses design ulang mobnas ESEMKA
dengan
menggunakan alat
ukur
koordinat 3 dimensi. Pada industri
otomotif maju sudah banyak yang
menggunakan alat - alat canggih yang
berharga ratusan
juta.
Hal ini
berbanding terbalik dengan industri
baru. Hal itu disebabkan karena
keterbatasan modal yang dimiliki oleh
pelaku industri otomotif baru oleh
karena itu mereka masih menggunakan
alat – alat konvensional.
Pada Mesin – mesin canggih
mengunakan
alat
ukur
CMM
(Coordinate
Measuring
Machine)
sebagai pembaca koordinat 3 dimensi
pada sebuah benda secara terperinci,
sedangkan pada konvesional hanya
menggunakan alat – alat seperti
meteran jangka serong yang dikerjakan
oleh operator itu sendiri. Sehingga
TUJUAN PENELITIAN
Berdasarkan latar belakang yang
telah diuraikan, maka penelitian ini
bertujuan untuk :
1. Membandingkan efektifitas hasil
proses perhitungan manual dan
menggunakan alat ukur CMM.
2. Membandingkan kwalitas dimensi
ukuran design yang dihasilkan
proses perhitungan manual dan
menggunakan alat ukur CMM.
3. Mencari tipe kurva yang sesuai
dengan kurva yang di gunakan
pada SolidWorks.
BATASAN MASALAH
Agar pembahasan tidak terlalu
meluas serta memudahkan Smasalah
yang akan dibahas yaitu:
1. Penelitian ini hanya sampai design
ulang
menggunakan
software
SolidWorks.
2. Pengukuran CMM hanya di gunakan
pada bodi outer fender mobil mini
truck SMK.
KAJIAN PUSTAKA
Alrashdan
A.
dkk,
(1999)
Reverse engineering adalah proses
mengembangkan
Computer
Aided
Design (CAD) model dan database
manufaktur untuk suatu part. Proses ini
digunakan dalam pemodelan prototype
CAD,
merancang
cetakan,
dan
2
Macam – Macam Kurva
- Kurva Ferguson
Kurva Ferguson r (t) didefinisikan
oleh tu, titik akhir dan dua garis
singgung di titik akhir (Gambar 1).
Berikut ini adalah kondisi untuk definisi
kurva:
r (0) = p0
perbaikan
bagian
part
dengan
permukaan yang kompleks. Pada
pengambilan data otomatis digital 3
Dimensi (3D) yang ditangkap oleh
scanner
laser
atau
Coordinate
Measuring Machine (CMM) untuk
penggunaan reverse engineering.
Corbo P. dkk , (2003) Teknik
reverse engineering secara luas
digunakan
dalam
proses
pengembangan produk dengan sifat
estetika. Banyak designer lebih memilih
untuk mengevaluasi bentuk produk dan
membuat bentuknya fisik mock-up
model. Model tersebut selanjutnya akan
dikonversikan menjadi model CAD 3D.
Proses design kemudian harus diikuti
oleh fase pemodelan, dimana desainer
merekayasa dan memodifikasi bentuk
model
dan
direkonstruksi
untuk
membuatnya agar cocok untuk di
produksi.
Bagci
E,
(2009)
Reverse
engineering
dapat
didefinisikan
sebagai evaluasi sistematik dari suatu
produk dengan tujuan membuat replika.
Hal ini melibatkan desain ulang bagian
baru dari perbaikan bagian yang rusak
atau pecah, peningkatan presisi model
dan pemeriksaan model numerik.
Keuntungan dari teknik ini meliputi
umpan balik yang cepat, reduksi data,
langsung ke geometri dan presisi yang
lebih tinggi dari produk aslinya.
r (1) = p1
ṙ (0) = T0
ṙ (1) = T1
mana p0, p1, T0, dan T1 yang dimulai
dan diakhiri titik, dan vektor tangen
yang sesuai.
Gambar 1. Segmen kurva Ferguson
Kurva ini dapat di cari dengan rumus :
[
][
][ ]
….[1]
Titik akhir dan garis singgung di
titik akhir secara eksplisit didefinisikan,
sehingga seseorang dapat dengan
mudah merancang sebuah kurva
kontinyu dan halus menggunakan
beberapa segmen kurva. Namun, sulit
untuk menghubungkan vektor singgung
pada bentuk keseluruhan kurva.
LANDASAN TEORI
Kurva
Di dalam mendesign suatu part
yang tidak teratur digunakan kurva
sebagai sketsa awal dalam pembuatan
design part. Ada dua tipe kurva: kurva
anaIytical dan kurva bentuk bebas.
Kurva anaIytical biasanya diwakili oleh
persamaan yang diketahui. Kurva
bentuk bebas adalah mereka yang
tidak
memiliki
persamaan
yang
diketahui.
-
Kurva Bezier
Kurva Bezier adalah kurva kubik
didefinisikan oleh empat titik kontrol
3
Gambar 3. Contoh kurva
B-splin
Gambar 2. Segmen kurva Bazier
r (0) = p0
METODE PENELITIAN
r (1) = p3
ṙ (0) = 3(p1 – po)
ṙ (1) = 3(p3 – p2)
dimana p0, p1, p2, dan p3 empat titik
kontrol yang ditetapkan.
Kurva ini dapat di cari dengan rumus :
[
][
] [ ] ..[2]
0≤ t ≤ 1
-
Kurva B_Splin
Kurva B-spline juga sangat populer
karena
kurva
ini
menawarkan
fleksibilitas lebih dari kurva Bezier.
Sebuah kurva B-spline didefinisikan
oleh satu set poin. Sebuah kurva Bspline adalah kasus umum dari kurva
Bezier.
…………...[3]
∑
Dimana
………………………………………….[4]
{
(
Gambar 4. Diagram alir metode
)
penelitian
L = control poin
n = derajat kurva
4
Langkah- langkah Pengukuran
Adapun
Langkah
–
langkah
pengukuran alat menggunakan alat
ukur CMM adalah sebagai berikut:
1. Pembelian alat dan bahan penelitian
2. Persiapan alat yang akan digunakan
yaitu alat ukur CMM manual dan
alat ukur CMM.
3. Mempersiapkan bahan yang akan
diukur yaitu kabin mobil mini truck
SMK. Pada bagian kabin disini
terdapat bagian part yang dapat di
lepas dan juga ada yang tidak bisa
dilepas. Pada bagian yang tidak
bisa dilepas kita menggunakan fiber
sebagai bahan pembantu dalam
proses pengukuran.
Bahan dan alat penelitian
Bahan Penelitian
1. Mobil Mini Truck ESEMKA
2. Resin
3. Katalis
4. Mat
5. Zat Pewarna
6. Plat Rangka
7. Papan Trikplek
8. Plat
penyambung
rangka
dengan Trikplek
9. Plat penguat rangka bawah
10. Plat penguat siku
11. Plat penguat axis bagian atas
12. Plat jarum penunjuk
13. Paku keling
-
-
Catatan :
No 1 bahan utama
No 2-5 bahan untuk membuat salinan
part dari fiber
No 6-13 bahan untuk membuat alat
ukur koordinat manual.
Alat Penelitian
1. Jangka serong
2. Gergaji besi
3. Meteran
4. Ember
5. Alat pengukur koordinat 3
dimensi
Gambar 6. Pembuatan fiberglas
4. Tahap
berikutnya
memulai
pengukuran, tempatkan part yang
akan diukur pada alat ukur CMM.
Pada bagian yang tidak rata di beri
pengganjal agar part tersebut sesui
yang diinginkan dan part tersebut di
paku agar tidak bergeser saat
pengukuran. Di usahakan pada
salah satu sisi part di tepatkan pada
salah satu sumbu pada titik 0 (nol)
sebagai titik acuan koordinat.
Gambar 5. Alat Ukur CMM manual
5
5. Kita ukur part tersebut pada titik titik
yang di inginkan pada part dengan
cara jarum yang menunjuk arah part
di tempatkan pada daerah yang
akan di ukur.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 1. Hasil koordinat
manual dan mesin CMM
nomer 1
CMM
Kurva
Gambar 7. Penempatan part pada
alat CMM
6. Berikutnya
peneliti
menghitung
koordinat part pada sumbu X,Y dan
Z.
7. Proses pengukuran selanjutnya kita
geser arah sumbu salah satu daru
sumbu X,Y atau Z dan kita tulis
koordinatnya. Sampai data cukup
untuk proses penggambaran di
program SolidWorks.
8. Berikutnya peneliti memasukkan
data koordinat yang di hitung
keprogram SolidWorks dan di buat
design ulang sebuat part.
9. Setelah pembuatan design ulang
dengan
SolidWorks
selesai
selanjutnya peneliti membandingkan
design
SolidWorks
dengan
menggunakan mesin CMM dan
dilakukan
analisa
data
dan
pembahasan data yang telah
diperoleh.
10. Langkah terakhir yaitu penarikan
kesimpulan dari pengolahan data
tersebut dapat diketahui efektifitas
dan
kwalitas
hasil
proses
perhitungan manual dengan mesin
CMM.
Gambar 8. Hasil kurva nomer 1 CMM
manual dan mesin CMM
Tabel 2. Hasil koordinat
CMM
manual dan mesin CMM kurva nomer
2
6
pengambilan
titik
poin
pada
perhitungan manual dengan cara
mengambil titik poin tertentu saja,
sedangkan
pada
mesin
CMM
mengambil semua tiap titik lengkungan
dari part yang di ukur, sehingga hasil
dari kurva mesin CMM lebih halus.
Tabel 4. Hasil koordinat
SolidWorks dan koordinat
Ferguson
Gambar 9. Hasil kurva nomer 2 CMM
manual dan mesin CMM
kurva
kurva
Tabel 3. Hasil koordinat
CMM
manual dan mesin CMM kurva nomer
3
Tabel 5. Hasil koordinat kurva Bazier
dan koordinat kurva B_Splin
Gambar 10. Hasil kurva nomer 3
CMM manual dan mesin CMM
Dari 22 kurva yang di ukur dapat
dilihat dari hasil tabel dan gambar
bahwa kurva perhitungan manual dan
menggunakan mesin CMM kurva yang
di hasilkan tidak sama, akan tetapi
karekteristik lengkungan kurva yang di
hasilkan
sama.
Dalam
hal
ini
dikarenakan kurva yang dibuat, dalam
7
dengan perhitungan manual alat
ukurnya dapat di sesuaikan dengan
besarnya benda yang akan di ukur
ulang.
2. Dari hasil penelitian untuk kuwalitas
yang di hasilkan dari pengukuran
manual hampir sama dengan
pengukuran alat ukur CMM.
3. Pada design dengan menggunakan
SolidWorks dari ke tiga (3) jenis
kurva yang di hitung, kurva B-Splin
yang mendekati jenis kurva yang di
gunakan pada SolidWorks.
Gambar 11. Perbandingan hasil
perhitungan kurva
Solidworks,
Ferguson, Bezier dan B-Splin
Disini tipe kurva yang di gunakan
adalah tipe kurva Ferguson, Bazier dan
B-Splin. Pada tipe kurva ini sudah
terdapat rumus perhitungan hasil
koordinat kurva, sehingga hanya
memasukkan titik poin yang kita
inginkan. Dari ketiga jenis kurva yang di
hitung jenis kurva yang mendekati tipe
kurva pada SolidWorks adalah kurva BSplin, dapat dilihat pada gambar 9.
kurva ini yang hampir cocok dengan
tipe kurva SolidWorks karena kurva ini
dapat digunakan lebih dari 4 titik poin
sehingga lebih flexible.
Saran
Setelah dilakukan pengukuran
dengan menggunakan alat ukur manual
dan alat CMM, terdapat beberapa
evaluasi yang dapat dijadikan acuan
dan saran pada penelitian berikutnya
agar memperoleh hasil yang lebih baik
dan kesempurnaan yang didapat.
1. Untuk mendapatkan hasil yang
akurat saat proses perhitungan
dengan menggunakan alat ukur
manual sebaiknya pada skala
pengukur menggunakan system
digital agar lebih tepat nilai
pengukurannya.
2. Agar
kuwalitas
lebih
bagus
sebaiknya pada saat pengambilan
data poin lebih banyak sehingga
kurva yang di hasilkan lebih halus.
3. Untuk
mempermudah
proses
penggeseran sumbu pada alat ukur
manual pada saat menghitung
sebaiknya alat ukur diberikan roll
roda agar penggeseran lebih
mudah.
4. Diperlukan dilakukan pengecekan
berkala
pada
komponen
–
komponen alat supaya alat awet
dan bekerja dengan lancar.
Kesimpulan
Berdasarkan analisa perhitungan
serta pembahasan ini maka dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Dari
hasil
penelitian
dalam
pembuatan design ulang suatu part
dengan perhitungan manual dan
menggunakan alat ukur CMM untuk
efektifitas waktu yang digunakan
lebih cepet dengan menggunakan
alat ukur CMM, akan tetapi pada
alat ukur CMM terdapat batasan
dimensi part yang akan diukur
karena alat ukur yang di gunakan
memiliki
batas
maksimal
penempatan
part,
sedangkan
8
PERSANTUNAN
Banyak
pihak
4. Bapak Ir. Masryukan, M.T.
yang
berperan membantu penulis
Yang
dalam penelitian ini, sehingga
memberikan bantuan dalam
kami
penulisan laporan penelitian
mengucapkan
terima
SWT,
yang
banyak
keluargaku
Ibu,
Bambang
–
6. Rekan
rekan
mahasiswa Teknik
yang
selalu mendo’akanku.
3. Bapak
Tugas
putra dkk.
beserta
tercinta
teman
Akhir yang sebidang, ade
memberikan
Ayah,
–
5. Teman
telah
anugrah dan hidayahnya.
2. Alm
banyak
ini.
kasih kepada :
1. Allah
telah
ums
seperjuangan
semua
Mesin
yang
tidak dapat disebutkan satu
Waluyo
persatu.
Febriantoko, ST, MT.yang
telah banyak memberikan
Terima
waktu dan tempat kepada
bantuan yang telah diberikan
kami
sehingga penelitian ini dapat
untuk
penelitian
melakukan
dan
kasih
dilaksanakan.
selaku
pembimbing utama.
9
atas
semua
DAFTAR PUSTAKA
Alrashdan A, Motavalli S, Fallahi B (1999), “Automatic segmentation of digitized data
for reverse engineering applications” , IIE Transactions, edisi no 32, hal
59-69
Bagci E, (2009), “Reverse Engginering applications for recofery of broken or worn
part and re-manufacturing: Three case studies”, Advances in Enggineering
software, Edisi no 40, hal 407-418
Chien Chang T, Richard A, Pin Wang WH, (1991), “Computer Aided
Manufacturing International edition”, Edisi Kedua, Prentice-Hall
International, INC
Corbo P, Germani M, Mandorli F , (2003), “Aesthetic and functional analysis for
product model validation in reverse engineering applications”, Computer
Aided Design edisi no 36, hal 65–74