CAD-CAM

Introduction to CAD/CAM /CAE / CIM

Oleh :

Haris Setiawan

Tantangan Industri

Misi & Stategi perusahaanIndustri pada hakekatnya selalu berusaha melakukan profit optimation game,dengan menciptakan continous improvement. Kepiawaian interprenerial vision & technology vision menurunkan strategi perusahaan yang tepat dan mampu menciptakan competitive advantage merupakan key factor

Quality (Q), Cost(C), Delivery(D)

TEKNOLOGI SOLUSI :CAD, CAM, CAE,PDM, CAS, VIS, CIPD, Concurrent Engineering, CNC, FMC, FMS, Rapid Prototyping, MRP, CIM dsb.

CAD : Computer Aided DesignCAE : Computer Aided EngineeringCAM : Computer Aided Manufacturing

Primary, secondary and tertiary industries for steel products

Realitas Manufaktur Modern• Globalisasi - Setelah negara-negara

terbelakang (misalnya, Cina, India, Mexico) menjadi pemain utama dibidang manufaktur.

• Internasional outsourcing - Bagian dan produk yang telah dibuat di Amerika Serikat oleh perusahaan-perusahaan Amerika sekarang dibuat di luar negeri atau negara tetangga (di Meksiko dan Amerika Tengah).

• Lokal outsourcing - Penggunaan pemasok di AS untuk menyediakan suku cadang dan servis.

Realitas Manufaktur Modern

• Kontrak manufaktur - Perusahaan yang mengkhususkandiri di bidang manufaktur produk keseluruhan, bukan hanya komponen, dikontrak oleh perusahaan lain.

• Trend - terhadap sektor jasa dalam ekonomi AS.• Kualitas - harapan - Pelanggan, baik konsumen

dankorporasi, menginginkan produk dengan kualitas terbaik.

• Perlu untuk efisiensi operasional - produsen dia A.S harus efisien dalam dalam operasi mereka untuk mengatasi keunggulan biaya tenaga kerja pesaing internasional

Pendekatan dan Teknologi Manufaktur Modern

• Otomasi - peralatan otomatis bukan tenaga kerja• Teknologi material handling - karena manufaktur

biasanya melibatkan suatu urutan kegiatan• Sistem Manufaktur - integrasi dan koordinasi beberapa

workstation otomatis atau manual• Manufaktur Fleksibel - untuk bersaing dalam kategori

produk volume-rendah/sangat beragam• Program kualitas - untuk mencapai kualitas tinggi

yang diharapkan oleh pelanggan saat ini• CIM - untuk mengintegrasikan desain, produksi, dan

logistik• Produksi dengan hemat/ramping - bekerja lebih

dengan sumber daya yang lebih sedikit

Definisi CAD/CAM/CAE

Computer Aided Design (CAD) is the technology concerned with the use of computer systems to assist in the creation, modification, analysis, and optimization of a design [Groover & Zimmers 1991]

Definisi CAD

Definisi CAD/CAM/CAE

Computer Aided Manufacturing (CAM) is the technology concerned with the use of computer systems to plan, manage, and control manufacturing operations throught either direct or indirect computer interface with the plant’s production resources.[Groover & Zimmers 1991]

Definisi CAM

Definisi CAD/CAM/CAE

Computer Aided Engineering (CAE) is the technology concerned with the use of computer systems to analyze CAD geometry, allowing the designer to simulate and study how the product will behave so that the design can be refined and optimized. [Groover & Zimmers 1991]

Definisi CAE;

Sistem Produksi: Definisi Sebuah kumpulan orang, peralatan, dan prosedur yang

terorganisasi untuk menyelesaikan operasi manufaktur perusahaan

Dua kategori: Fasilitas - pabrik dan peralatan dalam fasilitas tersebut

dan cara fasilitas ini disusun (tata letak pabrik) Sistem Pendukung Manufaktur - set prosedur yang

digunakan oleh perusahaan untuk mengelola produksi dan untuk memecahkan masalah teknis dan logistik di pemesanan material, pergerakan benda kerja melalui pabrik, dan memastikan bahwa produk memenuhi standar kualitas

Sistem Produksi: Fasilitas Fasilitas meliputi pabrik, mesin produksi dan perkakas,

peralatan material handling, peralatan inspeksi, dan sistem komputer yang mengendalikan operasi manufaktur

Tata letak pabrik - cara peralatan fisik diatur dalam pabrik

Sistem Manufaktur - pengelompokan secara logis dari peralatan dan pekerja di pabrik :

Jalur produksi Stasion kerja mandiri dan pekerja

Sistem Manufaktur

Tiga kategori dalam hal partisipasi manusia dalam proses yang dilakukan pada sistem manufaktur:1. Sistem kerja manual - seorang pekerja melakukan satu atau lebih tugas tanpa bantuan alat bertenaga, tapi kadang-kadang menggunakan perkakas tangan2. Sistem pekerja-mesin - seorang pekerja mengoperasikan peralatan bertenaga3. Sistem otomatis - suatu proses yang dilakukan oleh mesin tanpa partisipasi langsung dari seorang manusia

Trend Produk global

• Semakin komplek • Life cycle pendek• Cepat ( Time to Market )• Bervariasi (geometri &

material)• Inovatif dan customize• Berkualitas ISO 9000 & 14000• Makin Presisi• Ringan & kuat• Mudah diadur ulang

Sequential product

Siklus Produk

Dokumentasi

CAD + CAE

EvaluasiAnalisis

Perancangan

Optimasi

Perancangan

Model Analisis

Kebutuhan

SpesifikasiPerancanga

n

Studi Kelayakan

Perancangan

Konsep

Gambar 2.3 Diagram alir proses perancangan dan pembuatan versi Ibrahim Zeid [1]

Perencanaan

Proses

Perencanaan

PembuatanPerancangan & Pengadaan

Perkakas Bantu

PemesananMaterial

Pemrogaman NC, CNC,

DNC

Produksi

Kendali

Mutu

Pengepakan

Distribusi

CAM

Pemasaran

Proses Perancangan

Proses Pembuatan

Analisis

Sintesis

Siklus Produk

4. Pemakaian / pemanfaatan

1. Identifikasinya kebutuhan

2. Perancangan &

pengembangan Produk

3. Pembuatan dan pendistribusian

5. Pemusnahan

Aplikasi Komputer di Industri Manufaktur

Gambar 2.4 Diagram alir cara merancang French [1]

CAD/CAM/CAE Tools

CAM Tools

CADTools

CAE Tools

Integrasi CAD/CAM/CAE

DatabaseDatabase

Simulation

Material handling

Jigs & Fixture Automatic Assembly

Automatic cutting

Part arrangement

Part Drawing

Assembly method

Material Selection

Conceptual design

Thickness determination

Determination of dimension

CAM

CAD

CAE

Integrasi CAD/CAM/CAE to CIM

CIM Computer-integrated manufacturing (CIM) is the use of computer

techniques to integrate manufacturing activities. These activities encompass all functions necessary to translate customer needs into a final product. CIM starts with the development of a product concept that may exist in the marketing organization; includes product design and specification, usually the responsibility of an engineering organization; and extends through production into delivery and after-sales activities that reside in a field service or sales organization. Integration of these activities requires that accurate information be available when needed and in the format required by the person or group requesting the data. Data may come directly from the originating source or through an intermediate database according to Jorgensen and Krause. CIM systems have emerged as a result of the developments in manufacturing and computer technology. Computer-Integrated Manufacturing - organization, system, manager, definition, model, company, business, system, Cim origin http://www.referenceforbusiness.com/management/Bun-Comp/Computer-Integrated-Manufacturing.html#ixzz1ZUWiYrD1

areas of a CIM system

Part and product design. There are four phases that are crucial in part and product design. They include preliminary design, refinement, analysis, and implementation.

Tool and fixture design. Tooling engineers using computer-aided design (CAD) tools to develop the systems or fixtures that produce the parts.

Process planning. The process planner designs a plan that outlines the routes, operations, machines, and tools required. He or she also attempts to minimize cost, manufacturing time, and machine idle time while maximizing productivity and quality.

Programming of numerically controlled machines and material handling systems. Production planning. There are two concepts used here including materials requirement planning

(MRP) and machine loading and scheduling. Machining. This is part of the actual manufacturing process, including turning, drilling, and face

milling for metal removal operations. Assembly. After they are manufactured, parts and subassemblies are put together with other parts to

create a finished product or subassembly. Maintenance. Computers can monitor, intervene, and even correct machine malfunctions as well as

quality issues within manufacturing. Quality control. This involves three steps including system design, parameter design, and tolerance

design. Inspection. This stage determines if there have been errors and quality issues during the

manufacturing of the product. Storage and retrieval. These tasks involve raw materials, work-in-process inventory, finished goods,

and equipment.

Computer-Integrated Manufacturing (CIM)

CIM

Sistem Manufaktur Otomatis

Contoh: Mesin perkakas otomatis Jalur transfer Sistem perakitan otomatis Robot industri yang melakukan operasi pengolahan

atau perakitan Material handling dan sistem penyimpanan

otomatis untuk mengintegrasikan operasi manufaktur

Sistem pemeriksaan otomatis untuk pengendalian kualitas

Otomatisasi dalam Sistem Produksi

Dua kategori otomatisasi dalam sistem produksi: 1. Otomatisasi sistem manufaktur di pabrik 2. Komputerisasi sistem pendukung

manufaktur

Dua kategori akan saling melengkapi karena sistem

pendukung manufaktur terhubungkan ke sistem

pabrik manufaktur

Sistem Manufaktur Otomatis

Tiga jenis dasar: 1. Otomatisasi tetap 2. Otomasi yang dapat diprogram 3. Otomatisasi yang fleksibel

Otomatisasi Tetap

Sebuah sistem produksi di mana urutan operasi proses (atau perakitan) ditetapkan oleh konfigurasi peralatanFitur khas:Cocok untuk jumlah produksi yang tinggiInvestasi awal yang tinggi untuk peralatan yang dirancang khususTingkat produksi tinggiRelatif tidak fleksibel dalam mengakomodasi perubahan produk

Otomasi yang Dapat Diprogram

Sebuah sistem manufaktur yang dirancang dengan kemampuan untuk mengubah urutan operasi untuk mengakomodasi konfigurasi produk yang berbeda

Fitur-fitur khas: Investasi tinggi pada peralatan yang memiliki banyak

kemampuan (general purpose) Tingkat produksi lebih rendah daripada otomasi tetap Fleksibilitas untuk menangani variasi dan perubahan

dalam konfigurasi produk Paling cocok untuk produksi batch Setup fisik dan program untuk komponen harus diubah

antara pekerjaan (batch)

Otomasi Yang fleksibel Perpanjangan otomasi yang dapat diprogram di mana

sistem mampu beralih dari satu pekerjaan ke pekerjaan berikutnya tanpa waktu yang hilang antara pekerjaan

Fitur-fitur khas: Investasi tinggi untuk sistem yang secara teknis

dirancang khusus Produksi secara kontinyu produk campuran yang dapat

berubah Tingkat produksi menengah Fleksibilitas untuk menangani variasi produk yang tidak

mencolok

Sistem Pendukung Manufaktur dengan Komputer

Tujuan otomatisasi sistem pendukung manufaktur:

Untuk mengurangi jumlah upaya manual dan administrasi dalam desain produk, perencanaan produksi dan kontrol, dan fungsi-fungsi bisnis

Mengintegrasikan desain berbantuan komputer (CAD) dan manufaktur berbantuan komputer (CAM) dalam CAD / CAM

CIM mencakup CAD / CAM dan fungsi bisnis perusahaan