PENGGUNAAN PERANGKAT LUNAK CAD ATAU CAM

BAB 1 PENDAHULUAN

A.       Definisi

Computer-aided design (CAD) atau computer-aided design and drafting (CADD), merupakan satu bentuk otomatisasi yang membantu perancang untuk memperbaiki gambar, spesifikasi, dan elemenelemen yang berhubungan dengan perancangan yang menggunakan efek grafik khusus dan perhitungan program-program komputer. Teknologi yang digunakan untuk bermacam produk dalam lingkungan dan arsitektur, elektronik, dan erodinamika (ilmu dinamika udara), teknik otomotif dan desain produk.

Walaupun sistem CAD biasanya tidak selalu menggambar otomatis, biasanya meliputi pemodelan 3 dimensi dan model operasi simulasi komputer. Sistem CAD dijalankan melalui PC untuk desain dan pemodelan 2D serta proses drafting, kemudian dijalankan dan diintegrasikan dengan sistem CAM (Computer Aided Manufacture) yang disesuaikan dengan format mesin CNC (Computer Numeric Control) yang akan digunakan.

Perkembangan komputer untuk tujuan desain dimulai sejak awal tahun 1960 Pada      masa   sebelumnya bidang desain menggunakan media kertas gambar dan kalkir dan dipergunakan di setiap sekolah kejuruan dan industry manufaktur.
Pada tahun 1970 sistem CAD mulai dikenal dan digunakan secara luas, namun pengembangannya masih terbatas pada desain 2D.

            Tahun 1980 teknologi solid drawing mulai dikenal dipakai dalam program aplikasi desain CAD (RomulusTM, Uni-Solid Catia).Tahun 1982 Autodesk mengeluarkan aplikasi AutoCad 2D, kemudian tahun 1988 diperkenalkan Pro Eng dengan fitur utama modelling methods dan parameter linked.Awal tahun 1990 dunia mengenal B-rep Solid modeling kernels (aplikasi untuk manipulasi model geometrid topologi objek 3D), aplikasi ini kemudian banyak dikembangkan oleh berbagai perusahaan pembuat aplikasi CAD. Seiring dengan kemajuan jaman mulai bermunculan program aplikasi desain salah satunya Solid Work tahun 1995, Solid Edge tahun 1996, IronCad tahun 1998.

Beberapa pengertian atau definisiperangkat lunak :

Computer-Aided Design (CAD) digunakan secara luas di perangkat yang berbasis  komputer yang membantu insinyur 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 berdasarkan gambaran sistem ke permukaan parametrik 3 Dimensi dan pemodelan perancangan solid.

Computer Aided Manufacturing (CAM) adalah sebuah sistem yang secara otomatis mampu menghasilkan produk/ benda kerja (finish product) melalui penggunaan perangkat permesinan yang dikendalikan oleh komputer.

           

Computer Numerical Control (CNC) didefinisikan sebagai satu komputer (computer ) yang mengkonversikan rancangan menjadi sejumlah perintah (numbers) dimana komputer memanfaatkan kendali (control) untuk memotong (cutting) dan membentuk (shaping) material.Computer Aided Design digunakan untuk merancang dan mengembangkan produk, yang bisa dengan baik digunakaan oleh pemakai akhir atau lanjutan. Computer Aided Design juga secara ekstensif digunakan dalam perancanganberbagai alat dan perlengkapan yang digunakan di dalam komponen-komponen manufaktur.

CAD digunakan untuk menggambar dan merancang semua tipe bangunan, dari tipe rumah kecil sampai ke tipe bangunan besar komersil dan industri seperti rumah sakit dan pabrik. CAD digunakan melalui proses teknik dari perancangan konseptual dan layout, melalui rekayasa dan analisis komponen untuk mendefinisikan metode manufaktur.Untuk aplikasi komputer digital dalam perancangan teknik dan produksi Computeraided design (CAD) menunjuk ke pemakaian komputer dalam mengkonversikan satu ide awal produk menjadi rancangan detail teknik. Evolusi perancangan biasanya meliputi pembuatan model geometrik produk , yang bisa dimanipulasi, dianalisa, dan diperhalus. Dalam CAD, komputer graphik mengganti sketsa dan gambar teknik tradisional yang digunakan untuk memvisualisasi produk dan mengkomunikasikan rancangan informasi. Computer-Aided Manufacturing (CAM) menunjuk ke pemakaian komputer yang mengkonversi rancangan teknik sampai produk akhir.

Proses produksi memerlukan pembuatan perencanaan proses dan penjadwalan produksi, yang menjelaskan bagaimana suatu produk dibuat, sumberdaya apa yang diperlukan dan kapan serta dimana sumberdaya ini akan dikirimkan. Proses produksi juga memerlukan pengendalian dan koordinasi yang diperlukan untuk proses fisik, peralatan, material, dan tenaga kerja. Dengan CAM, komputer membantu manajer, insinyur teknik/manufakturing, dan pekerja produksi dengan tugas-tugas produksi secara otomatisasi. Computer membantu untuk mengembangkan proses perencanaan, order, dan jalur material, serta memonitor jadwal produksi. Juga membantu mengendalikan mesin, industri robot,pengujian peralatan, dan sistem yang yang memindahkan dan menyimpan material di dalam pabrik.

Integrasi Computer Aided Manufacture (CAM) dengan sistem Computer-Aided Design menghasillan proses manufaktur yang lebih cepat dan lebih efisien. Metodologi ini digunakan di area manufaktur yang berbeda.Dalam manufaktur sistem CAM, ComputerNumeric Control (CNC) digunakan untuk melakukan proses permesinan dan perancangan.Di banyak kasus sistem CAM akan bekerja dengan perancangan CAD yang dibuat di lingkungan 3 Dimensi. Programmer CNC akan menentukan operasi mesin dan sistem CAM yang akan membuat program CNC. Kompatibilitas sistem CAD/CAM dibatasi untuk kebutuhan pengenalan kembali konfigurasi bidang kerja bagi sistem CAM. Dengan kata lain: perangkat lunak CAM biasanya terdapat bersama dengan mesin CNC.

B.   Manfaat Dan Keunggulan Perangkat Lunak CadCam

Manfaat dan keunggulan dari teknologi CAD/CAM yang dapat menciptakan

keunggulan bersaing adalah sebagai berikut :

• Respon cepat

Perusahaan-perusahaan yang banyak kehilangan order karena keterlambatan pengiriman dapat memanfaatkan teknologi CAD/CAM untuk mempercepat proses disain dan siklus manufaktur. Biasanya keterlambatan bersumber pada pembuatan gambar yang lama, uji prototipe, proses pemberitahuan

perubahan produk dan lain-lain, dalam hal ini kita dapat mengandalkan CAD/CAM

untuk mempercepatnya. Sebagai contoh, jika test prototipe/produk yang menjadi masalah kritis maka CAD dapat mempercepatnya dengan membuat simulasi komputer.

• Disain manufaktur yang lebih fleksibel dan besar.

.           

Secara tradisional proses produksi dilakukan dengan 2 macam mesin yaitu

General Purpose Machine untuk  produksi batch dan Dedicated Machineuntuk 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 disain produk dan biaya produksi per unit yang lebih murah seperti pada produksi masal. Dalam cara tradisional, memproduksi produk yang rumit dan beragam akan meningkatkan biaya produksi per unit. Dengan komputer ditugaskan untuk menangani kerumitan ini tidak menjadi masalah lagi, komputer akan melakukan pengelompokkan suku cadang yang mirip/sama didalam database secara otomatis sehingga biayaproduksi per unit dapat tetap ditekan 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 Modelling” dan “Parametric Design” didalam 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 energi, kinerja yang tinggi dan mekanisme mesin yang lebih sederhana sehingga dapat menurunkan biaya produksi per unit dalam jangka panjang.

• Mengurangi kebutuhan untuk membuat prototipe 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 proses pembuatan produk, juga kadang-kadang pelanggan diperbolehkan untuk melakukan beberapa test 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. Tetapi tetap kebutuhan terhadap prototipe tidak dapat dihilangkan, hanyalah prototipe yang dibutuhkan berkurang jauh sebelum produksi penuh dilaksanakan, sehingga menghemat waktu dan biaya. Keempat teknologi dasar dari CAD/CAM yang sudah  dibahas diatas dapat menghilangkan dan mengurangi kebutuhan untuk membuat prototipe tradisional. Basis Data dari kinerja yang lalu dan terbaik dapat dimanfaatkan, juga pemanfaatan simulasi grafik, juga simulasi matematis untuk pembuatan bangunan dan prototipe matematis dengan komputer akan mengurangi  kebutuhan untuk membuat prototipe fisik. Simulasi komputer dapat bekerja jauh lebih cepat dan murah dan mendekati ketepatan yang tinggi seperti produk nyata, dan kadan-kadang simulasi komputer merupakan satu-satunya cara sebelummemproduksi produk akhirnya. Keuntungan yang lain simulasi komputer adalah kadang-kadang dapat memaksa para ahli untuk mencoba mengerti secara fisika apa  yang terjadi dibalik kinerja produk.

•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 aplikasiseperti “Expert System”, tetapi mencari ahli dalam pembuatan program Expert System sama sulitnya dengan mencari ahli yang dibutuhkan oleh perusahaan itu sendiri, dan biayanya juga tidak murah. Juga mencari ahli yang mau ilmunya ditransfer kedalam Expert System juga sangat sulit. Selain itu waktu yang dipergunakan sehari-harinya oleh para ahli paling hanya 2 jam untuk pekerjaan engineering tersebut, sisanya dipakai untuk urusan meeting, menulis laporan, mencari informasi, perjalanan, menjawab telpon, mempelajari ilmu baru dan lain-lain. Dalam kondisi semacam ini, strategi yang harus diambil adalah dengan mengambil keterampilan-keterampilan praktis para ahli tersebut untuk dimasukkan kedalam CAD/CAM agar dapat dikerjakan oleh para juniornya. Jadi tidak perlu harus seniorterus menerus.

C.   Pengaplikasian Perangkat Lunak CadCam

Computer-Aided Design (CAD) digunakan secara luas di perangkat yang berbasis  komputer yang membantu insinyur teknik,arsitek, profesional perancangan yang banyak bekerja dengan aktivitas rancangan.

Beberapa Pengaplikasian Perangkat Lunak CadCam :

·         Arsitektur, Teknik, dan Konstruksi

·         Mekanik

·         Automotif

·         Penerbangan

·         Consumer Goods

·         Mesin-mesin

·         Bangunan Kapal

·         Electronika dan Listrik

·         Perencanaan Proses Manufaktur

·         Rancangan Rangkaian Digital

·         Aplikasi Perangkat Lunak

BAB 2 PEMILIHAN PERANGKAT LUNAK

Sebelum memilih suatu perangkat lunak CAD/CAE sudah semestinya kita mempertimbangkan beberapa hal sesuai kebutuhan kita. Berikut adalah beberapa hal yang harus dipertimbangkan dalam memilih suatu produk CAD/CAE:

1. Harga dan Performa

Tentu saja apabila suatu perusahaan memutuskan untuk menggunakan suatu software CAD harga bisa menjadi faktor penentu dalam mengambil keputusan untuk membeli suatu produk dari perusahaan tertentu. Dari pengalaman saya ada suatu perusahaan software CAD yang memberikan potongan harga ketika mereka mengenalkan produknya melalui suatu seminar promosi atau melalui suatu pameran. Harga untuk satu produkpun ditentukan dari beberapa modul yang diberikan semakin banyak modul yang diberikan tentunya akan semakin mahal harganya. Modul yang dimaksudkan adalah suatu fitur tambahan untuk analisa yang membutuhkan performa yang lebih daripada sekedar membuat geometri 3D. Sebagai contoh modul untuk CAM (Computer Aided Manufacturing) yang berfungsi sebagai simulator mesin CNC yang dapat menghasilkan G-Code sebagai fungsi dari post-processor.

Biasanya perusahan-perusahaan CAD akan menawarkan paket produk mereka sesuai kebutuhan kita. Perlu diketahui juga tidak semua perusahaan-perusahaan CAD memiliki modul tambahan yang kita inginkan sehingga kita harus mencari modul tambahan atau add-on dari perusahaan lainnya yang kompatibel dengan perangkat lunak CAD yang akan kita gunakan.

Apakah harga mempengaruhi performa software? ya, beberapa perusahaan mengeluarkan produk high-end dan middle-range. Produk high-end lebih unggul daripada middle-range dan tentunya akan lebih mahal harganya. Mau tahu bagaimana keunggulan dan perbedaannya? Insha Allah nanti akan dibahas di Bumi Kuring, jangan lewatkan!

2. Jenis Lisensi

Jenis lisensi yang ditawarkan dari beberapa perusahaan cukup beragam. Berdasarkan jenjang pemakaian ada tipe lisensi permanen ada pula lisensi yang harus bayar per-tahun dan berdasarkan jumlah pengguna ada lisensi yang hanya boleh dipakai atau diterapkan pada satu komputer saja atau ada juga satu lisensi untuk beberapa komputer jenis lisensi ini biasanya disebut floating license. Tanyakanlah terlebih dahulu jenis lisensi software  yang akan anda beli.

3. Area Aplikasi

Sebut saja kita membutuhkan perangkat lunak CAD hanya untuk memproyeksikan gambar 2D ke dalam 3D atau vise versa (sebaliknya) maka kita cukup memilih software tanpa tambahan modul seperti dijelaskan pada poin pertama. Lain halnya dengan kita membutuhkan tambahan modul seperti misalnya analisa metode elemen hingga maka kita harus membeli paket CAD plus FEA, disinilah pengetahuan seorang engineer diuji karena disamping harus mengetahui seberapa powerful software tsb dia juga harus mengetahui kompatibilitas antara software FEA dengan software CAD untuk membuat geometrinya. Karena tidak semua software khusus FEA menyediakan fitur pembuat geometri yang rumit ataupun tidak semua software CAD dengan modul FEA mampu menganalisa elemen hingga (Finite Element) sedetail software khusus FEA. Saran saya, konsultasikan terlebih dahulu kebutuhan perusahaan anda dan mintalah trail version software yang anda minati untuk dipelajari terlebih dahulu.

4. Antar Muka (Interface)

Antar muka suatu software yang “user-friendly” akan memudahkan pengguna dalam menyelesaikan suatu desain atau analisa sehingga membuat proses pengerjaan semakin singkat. Kenalilah terlebih dahulu software yang akan anda beli dengan memanfaatkan trial version yang biasanya hanya berlaku selama satu bulan. Bagi anda yang sudah terbiasa menggunakan software CAD, anda akan menemukan bahwa banyak kemiripan di dalam fitur-fitur software CAD karena konsep dasar untuk membuat suatu geometri adalah sama (kecuali untuk beberapa software CAD untuk desain visual seperti 3dmax, Blender, Sketchup, dan lainnya).

5. Perangkat Keras (Hardware)

Jangan lupakan juga Hardware mempunyai peranan yang penting dalam CAD. Untuk sistem dengan minimal pengoperasian biasanya perusahaan-perusahaan CAD memberikan keterangan “system requirement”. Perlu diketahui tidak semua resolusi komputer yang tinggi didesain untuk kebutuhan pembuatan grafik geometri, workstation (komputer) yang dapat “menjalankan” grafik animasi yang butuh kecepatan tinggi akan tidak optimal ketika digunakan untuk “membuat” suatu grafik geometri. Perusahaan pembuat VGA Card seperti AMD dan Nvidia menyediakan VGA Card khusus untuk CAD yaitu AMD Firepro dan Nvidia Quadpro. Untuk penggunaan CAD dengan menggunakan laptop beberapa perusahaan memiliki seri tertentu yang dikhususkan untuk mendukung aplikasi CAD.

Bagi anda yang menginginkan software CAD/CAE untuk tujuan belajar, dan anda adalah seorang mahasiswa anda dapat memilih beberapa software yang ditawarkan secara gratis seperti misalnya PTC Creo, Autodesk Inventor, ZW3D dan Solid Edge. Atau apabila anda bersedia mengeluarkan biaya, anda dapat memilih versi academik dari PTC Creo yang memungkinkan user untuk menggunakan fitur CAE seperti FEA tanpa dibatasi oleh menu arahan FEA atau Solidworks Student yang mempunyai fitur yang sama dengan Solidworks Professional. Beberapa perusahaan CAD mengharuskan untuk meregistrasi dengan email (dot)edu atau email universitas agar dapat menggunakan software versi student mereka. Tentunya lisensi yang mereka tawarkan hanya untuk satu atau beberapa tahun saja.

BAB 3 ALASAN PENGGUNAAN CAD/CAM

A.        Perangkat Lunak

                CAD adalah salah satu program desain gambar dengan bantuan komputer yang cukup canggih. Secara perlahan namun pasti CAD mengalami otomatisasi gambar, menggantikan fungsi manual yang selama ini mendominasi pekerjaan di segala bidang. Kompatibilitasnya yang tinggi memungkinkan gambar – gambar CAD dapat diterima oleh sebagian besar program menggambar lain dan dapat dicetak dengan menggunakan hampir semua alat pencetakan. CAD memiliki fasilitas yang cukup komplit untuk membuat gambar – gambar dua dimensi dan tiga dimensi. Beberapa alasan menggunakan CAD dari pada cara manual untuk menghasilkan gambar:

Akurasi

 Dengan tingkat presisi hingga 13 digit, CAD memiliki tingkat akurasi jauh lebih sempurna dan terjamin dibanding dengan menggambar manual. Dalam gambar manual, akurasi gambar sangat ditentukan oleh ketelitian mata dan kecermatan tangan yang sangat memungkinkan terjadinya kesalahan.

Kepraktisan, Kemudahan, dan Kecepatan

Fasilitas penggambaran dan pengeditan yang semakin sempurna menjadikan AutoCAD mampu menghasilkan jauh lebih cepat dibandingkan cara manual. Perintah Copy, Array, Block, dan sebagainya memungkinkan kita membuat dan mengedit gambar secara masal dan waktu cepat.

Kebersihan dan Kerapian

 Dengan perintah pengeditan yang dimiliki CAD, memungkinkan kita untuk merevisi dan memeriksa hasil gambar sebelum benar – benar dicetak, sehingga dihasilkan gambar yang bersih dan sempurna tanpa bekas – bekas pengeditan, penghapusan dan keringat atau kertas lecek seperti yang didapatkan pada gambar manual.

Ruang Kerja Tak Terbatas

CAD memiliki ruang kerja tak terbatas. Koordinat tertinggi yang dapat dimasukkan adalah 1099. Sehingga kita dapat membuat gambar sebesar dan sebanyak apapun dalam ruang yang sama. Kita dapat mencetaknya bagian per bagian atau sekaligus dengan skala yang tepat.

Fleksibilitas Skala

 CAD memungkinkan satu gambar dicetak berkali – kali dengan skala yang berbeda – beda tanpa harus membuat ulang gambar tersebut. Hal yang tidak dapat dilakukan pada gambar manual. Dengan pengaturan skala yang tepat saat mencetak, kita juga dapat bebas memilih satuan yang digunakan dalam gambar, apakah mm, cm, meter, km, inci, dan sebagainya.

Dokumentasi

Dengan sistem penyimpanan file, hasil gambar akan tersimpan secara permanen. Kita dapat dengan mudah dan cepat duplikasinya dan merevisinya kelak bila ada perubahan desain tanpa harus membuat gambar dari awal lagi. Dengan media penyimpan floppy disk atau CD kita dapat membawa – bawa gambar dengan mudah dan di edit dimana saja.

B.        Industri

Di bidang industry, salah satunya dalam industry manufaktur komputer telah dipergunakan untuk mengendalikan mesin-mesin produksi dengan kecepatan tinggi, misalnya seperti Computer Aided Design (CAD) yaitu merancang bentuk (desain) sebuah produk dengan penggunaan teknologi komputer  yang akan dikeluarkan pada sebuah industry atau pabrik, misalnya sebuah mesin serba guna dalam industry logam, sehingga dapat kita jumpai berbagai produk industry logam yang bervariasi dan dapat  dibayangkan sangat sulit apabila semuanya harus  dikerjakan secara manual. Banyak pula mesin dalam industry garmen yang dilengkapi dengan kendali computer, misalnya melakukan pewarnaan, membuat bordir, dan sebagainya.

Selain itu industry modern saat ini juga memanfaatkan robot yang secara otomatis melakukan pekerjaan-pekerjaan  tertentu dalam sebuah industry yang dikontrol oleh computer yang tidak mungkin dikerjakan manusia. Contohnya tangan robot dikendalikan oleh computer digunakan untuk memasang komponen-komponen renik dan chip-chip pada motherboard computer, memasang komponen-komponen pada perangkat elektronik seperti televisi, radio/ tape dan lain –lain. Bahkan untuk merakit kendaraan, mobil motor atau alat-alat berat lain telah dikendalikan oleh computer.

Kemajuan Teknologi CAD (Computer Aided Design)semakin pesat dari hari ke hari dan biaya investasinya pun relatif sudah lebih murah dibandingkan dengan beberapa tahun yang lalu. Juga aplikasi CAD sudah semakin meluas ke berbagai bidang industri. Awalnya CAD dimanfaatkan oleh Industri Pesawat Terbang, kemudian mulai dimanfaatkan oleh Industri Otomatif, Mesin, Elektrik/Elektronik, Konstruksi/Properti, Minyak, Kimia, Mesin-Mesin berat,

C.        Ekonomi

Tidak bisa dipungkiri, cost selalu menjadi faktor yang dominan dalam pengambilan keputusan. Saat ini Anda bisa memilih CAD dari yang gratis sampai dengan yang berharga ribuan US$. Yang gratis, Anda bisa men-download-nya dari internet, tentu saja tidak menawarkan kecanggihan seperti yang dimiliki oleh CAD yang mahal. Sekali lagi sesuaikan dengan kebutuhan. Lebih baik menggunakan yang gratis daripada membajak yang mahal.

Saat ini software CAD sudah sangat banyak pilihannya. Jika harus memilihnya salah satu, maka yang pertama kali harus diperhatikan adalah sesuaikan CAD yang Anda pilih dengan kebutuhan Anda. Software CAD tersedia dari yang sangat sederhana sampai dengan yang canggih yang menawarkan kemampuan yang banyak.

BAB 4 Kesimpulan

 Kesimpulan

            Kecanggihan tekhnologi di era globalisasi ini telah mengalami oerkembangan yang sangat pesat. Banyak software-software baru yang diciptakan guna mempermudah kegiatan manusia dalam kehidupannya. Ini sangat berguna untuk mahasiswa terutama pada mahasiswa jurusan tekhnik khususnya tekhnik sipil. Mereka bisa mengkreasikan desain dari produk maupun gambar produk yang akan dibuat agar sesuai dengan rancangan yang diinginkan.

Saran

 Sebaiknya mahasiswa khususnya mahasiswa tekhnik sipil, dapat menngunakan program aplikasi komputer software autocad ini. Karena mudah dipelajari dan dapat dipelajari secara otodidak melalui internet. Semoga bermanfaat bagi banyak kalangan.