Robotika adalah studi dan praktik lintas disiplin ilmu tentang desain, konstruksi, pengoperasian, dan penggunaan robot. Di dalam bidang teknik mesin, robotika merupakan desain dan konstruksi struktur fisik dari robot, sementara di dalam ilmu komputer, robotika berfokus pada algoritma otomatisasi robotik. Disiplin lain yang berkontribusi pada robotika meliputi teknik elektro, kontrol, perangkat lunak, informasi, elektronika, telekomunikasi, komputer, mekatronika, material, dan rekayasa biomedis.

Tujuan utama dari sebagian besar robotika adalah untuk merancang mesin-mesin yang dapat membantu dan mendukung manusia. Banyak robot dibangun untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan yang berbahaya bagi manusia, seperti mencari korban selamat di reruntuhan yang tidak stabil, dan menjelajahi ruang angkasa, tambang, dan reruntuhan kapal. Yang lain menggantikan manusia dalam pekerjaan-pekerjaan yang membosankan, berulang, atau tidak menyenangkan, seperti membersihkan, memantau, mengangkut, dan merakit. Saat ini, robotika merupakan bidang yang berkembang pesat, seiring dengan terus berlanjutnya kemajuan teknologi; penelitian, desain, dan pembangunan robot baru melayani berbagai tujuan praktis.

Aspek Penting dalam Desain dan Konstruksi Robot

Robotik merupakan bidang yang sangat luas dan melibatkan banyak jenis robot yang digunakan dalam berbagai lingkungan dan untuk berbagai keperluan. Meskipun beragam dalam aplikasi dan bentuknya, semua robot memiliki tiga aspek dasar yang sama ketika membahas desain dan konstruksi mereka:

1. Konstruksi mekanis: Merupakan rangka, bentuk, atau struktur yang dirancang untuk mencapai tugas tertentu. Sebagai contoh, robot yang dirancang untuk bergerak melintasi tanah berat atau lumpur mungkin menggunakan trek kaki caterpillar. Robot yang terinspirasi oleh origami dapat merasakan dan menganalisis di lingkungan ekstrim. Aspek mekanis dari robot sebagian besar merupakan solusi pencipta untuk menyelesaikan tugas yang diberikan dan mengatasi fisika lingkungan di sekitarnya. Form follows function.

2. Komponen listrik yang memberi daya dan mengendalikan mesin. Sebagai contoh, robot dengan trek kaki caterpillar akan membutuhkan beberapa jenis daya untuk menggerakkan roda trekkernya. Daya tersebut datang dalam bentuk listrik, yang akan harus melalui kabel dan berasal dari baterai, rangkaian listrik dasar. Meskipun mesin yang ditenagai bensin utamanya mendapatkan dayanya dari bensin, mereka tetap memerlukan arus listrik untuk memulai proses pembakaran, itulah mengapa sebagian besar mesin yang ditenagai bensin seperti mobil, dilengkapi dengan baterai. Aspek listrik dari robot digunakan untuk pergerakan (melalui motor), sensor (di mana sinyal listrik digunakan untuk mengukur hal-hal seperti panas, suara, posisi, dan status energi), dan operasi (robot membutuhkan sejumlah energi listrik yang disuplai ke motor dan sensor mereka untuk mengaktifkan dan melakukan operasi dasar).

3. Perangkat lunak. Sebuah program adalah cara sebuah robot memutuskan kapan atau bagaimana melakukan sesuatu. Dalam contoh trek kaki caterpillar, sebuah robot yang perlu bergerak melintasi jalan berlumpur mungkin memiliki konstruksi mekanis yang benar dan menerima jumlah daya yang tepat dari baterainya, tetapi tidak akan bisa bergerak tanpa program yang memberi tahu untuk bergerak. Program-program merupakan inti dari sebuah robot, bisa jadi memiliki konstruksi mekanis dan listrik yang sangat baik, tetapi jika programnya strukturnya buruk, kinerjanya akan sangat buruk (atau mungkin tidak berfungsi sama sekali). Ada tiga jenis program robotik yang berbeda: kontrol jarak jauh, kecerdasan buatan, dan hibrida. Robot dengan pemrograman kontrol jarak jauh memiliki set perintah yang telah ada sebelumnya dan hanya akan melakukan jika dan ketika menerima sinyal dari sumber kontrol, biasanya manusia dengan kendali jarak jauh. Mungkin lebih tepat untuk melihat perangkat yang dikendalikan terutama oleh perintah manusia sebagai jatuh dalam disiplin otomatisasi daripada robotika. Robot yang menggunakan kecerdasan buatan berinteraksi dengan lingkungan mereka sendiri tanpa sumber kontrol, dan dapat menentukan reaksi terhadap objek dan masalah yang mereka temui menggunakan pemrograman yang telah ada sebelumnya. Hibrida adalah bentuk pemrograman yang mencakup fungsi AI dan RC di dalamnya.

Komponen-komponen Utama dalam Desain Robot

Sumber Daya Pada saat ini, baterai (terutama baterai timbal-asam) umumnya digunakan sebagai sumber daya utama. Ada banyak jenis baterai yang dapat digunakan sebagai sumber daya untuk robot. Mulai dari baterai timbal-asam yang aman dan memiliki umur simpan yang relatif lama namun cukup berat dibandingkan dengan baterai perak–kadmiyum yang jauh lebih kecil dalam volume dan saat ini lebih mahal. Mendesain robot yang ditenagai baterai harus mempertimbangkan faktor-faktor seperti keamanan, siklus hidup, dan berat. Generator, seringkali jenis mesin pembakaran internal, juga dapat digunakan. Namun, desain seperti itu sering kali kompleks secara mekanis, memerlukan bahan bakar, membutuhkan pelepasan panas, dan relatif berat. Sebuah kabel yang menghubungkan robot ke sumber daya akan menghilangkan sumber daya dari robot secara keseluruhan. Ini memiliki keuntungan untuk menghemat berat dan ruang dengan memindahkan semua komponen pembangkitan dan penyimpanan daya ke tempat lain. Namun, desain ini juga memiliki kelemahan berupa selalu ada kabel yang terhubung ke robot, yang dapat sulit dikelola. Sumber daya potensial bisa berupa:

• Pneumatik (gas bertekanan)
• Tenaga surya (menggunakan energi matahari dan mengkonversinya menjadi daya listrik)
• Hidrolik (cairan)
• Penyimpanan energi roda terbang
• Sampah organik (melalui pencernaan anaerobik)
• Nuklir

Aktuasi Aktuator adalah "otot" dari sebuah robot, bagian yang mengubah energi yang tersimpan menjadi gerakan. Secara jauh, aktuator paling populer adalah motor listrik yang memutar roda atau gigi, dan aktuator linear yang mengontrol robot industri di pabrik-pabrik. Ada beberapa kemajuan terbaru dalam jenis-jenis aktuator alternatif, yang ditenagai oleh listrik, bahan kimia, atau udara bertekanan.

Sensor Sensor memungkinkan robot untuk menerima informasi tentang pengukuran tertentu dari lingkungan, atau komponen internal. Ini sangat penting bagi robot untuk melakukan tugas mereka, dan bertindak atas perubahan apa pun di lingkungan untuk menghitung tanggapan yang tepat. Mereka digunakan untuk berbagai bentuk pengukuran, untuk memberi peringatan kepada robot tentang keamanan atau kerusakan, dan untuk memberikan informasi waktu nyata tentang tugas yang sedang dilakukan.

Manipulasi Matt Mason memberikan definisi manipulasi robotik sebagai: "manipulasi merujuk pada kontrol agen terhadap lingkungannya melalui kontak selektif". Robot perlu memanipulasi objek; mengambil, memodifikasi, menghancurkan, memindahkan, atau sebaliknya memiliki efek. Oleh karena itu, ujung fungsional dari lengan robot yang dimaksudkan untuk membuat efek (baik itu tangan, atau alat) sering disebut sebagai end effector, sementara "lengan" disebut sebagai manipulator. Sebagian besar lengan robot memiliki end-effector yang dapat diganti, masing-masing memungkinkan mereka untuk melakukan beberapa rentang tugas. Beberapa memiliki manipulator tetap yang tidak dapat diganti, sementara beberapa memiliki satu manipulator yang sangat umum, misalnya, tangan humanoid.

Pergerakan

Penerapan Robotika di Berbagai Bidang

Seiring dengan perkembangan teknologi, semakin banyak robot yang dirancang untuk tugas-tugas khusus, membuat metode klasifikasi ini semakin relevan. Sebagai contoh, banyak robot yang dirancang untuk pekerjaan perakitan, yang mungkin tidak mudah disesuaikan untuk aplikasi lain. Mereka disebut "robot perakitan". Untuk pengelasan jahitan, beberapa pemasok menyediakan sistem pengelasan lengkap dengan robot, yaitu peralatan pengelasan bersama dengan fasilitas penanganan material lainnya seperti meja putar, dll. sebagai unit terintegrasi. Sistem robotik terintegrasi seperti itu disebut "robot pengelasan" meskipun unit manipulator diskretnya dapat diadaptasi untuk berbagai tugas. Beberapa robot dirancang khusus untuk manipulasi beban berat, dan disebut sebagai "robot tugas berat".

Aplikasi saat ini dan potensial termasuk:

1. Manufaktur: Robot telah semakin digunakan dalam manufaktur sejak tahun 1960-an. Menurut data Asosiasi Industri Robotik AS, pada tahun 2016 industri otomotif adalah pelanggan utama robot industri dengan 52% dari total penjualan. Di industri otomotif, robot dapat mencapai lebih dari setengah dari "tenaga kerja". Bahkan ada pabrik "lights off" seperti pabrik pembuatan keyboard IBM di Texas yang sepenuhnya otomatis sejak tahun 2003.

2. Transportasi otonom, termasuk mobil otonom dan autopilot pesawat terbang.

3. Robot rumah tangga, termasuk pembersih vakum robotik.

4. Robot konstruksi. Robot konstruksi dapat dibagi menjadi tiga jenis: robot tradisional, lengan robotik, dan eksoskeleton robotik.

5. Robot pertanian. Penggunaan robot dalam pertanian erat kaitannya dengan konsep pertanian presisi yang dibantu oleh kecerdasan buatan dan penggunaan drone.

6. Robot medis berbagai jenis (seperti Sistem Bedah da Vinci dan Hospi); dan bedah yang dibantu oleh robot yang dirancang dan digunakan di klinik.

7. Pengolahan makanan. Contoh komersial dari otomatisasi dapur adalah Flippy (burger), Zume Pizza (pizza), Cafe X (kopi), Makr Shakr (koktail), Frobot (froyo), Sally (salad), dan sistem perakitan mangkuk makanan terintegrasi. oleh Spyce Kitchen dan startup Silicon Valley Hyphen.

8. Penambangan otomatis.

9. Eksplorasi ruang, termasuk rover Mars.

10. Pembersihan daerah terkontaminasi, seperti limbah beracun atau fasilitas nuklir.

11. Pemotong rumput otomatis dan penandaan garis lapangan olahraga.

12. Olahraga robot untuk hiburan dan pendidikan, termasuk pertarungan robot, balap otonom, balap drone, dan FIRST Robotics.

13. Robot militer.

Pengendalian Robot

Pengendalian robot melibatkan tiga tahap: persepsi, pemrosesan, dan tindakan. Sensor memberikan informasi, diproses untuk menghasilkan sinyal ke aktuator (motor), yang menggerakkan robot. Pada tingkat reaktif, sensor langsung menghasilkan perintah untuk gerakan. Pada tingkat yang lebih canggih, robot membangun model "kognitif" untuk merencanakan tindakan. Sistem pengendalian robot modern kompleks, menggunakan berbagai sensor dan effectors, dan sering terhubung ke jaringan komunikasi. Pengendali arsitektur terbuka memungkinkan integrasi IoT dan teknik kontrol canggih, meningkatkan kinerja robot dalam lingkungan yang tidak pasti.

Pengendalian sistem dapat memiliki tingkat otonomi yang berbeda

Interaksi langsung digunakan untuk perangkat haptik atau teleoperasi, di mana manusia memiliki kendali hampir sepenuhnya atas gerakan robot. Mode bantu operator memungkinkan operator untuk mengarahkan tugas-tugas tingkat menengah hingga tinggi, sementara robot secara otomatis mencari cara untuk menyelesaikannya. Sebuah robot otonom dapat beroperasi tanpa interaksi manusia untuk jangka waktu yang lama. Tingkat otonomi yang lebih tinggi tidak selalu memerlukan kemampuan kognitif yang lebih kompleks. Sebagai contoh, robot di pabrik perakitan sepenuhnya otonom tetapi beroperasi dalam pola yang tetap. Klasifikasi lain memperhitungkan interaksi antara kendali manusia dan gerakan mesin.

Teleoperasi. Manusia mengontrol setiap gerakan, setiap perubahan aktuator mesin ditentukan oleh operator. Supervisi. Manusia menentukan gerakan umum atau perubahan posisi dan mesin memutuskan gerakan spesifik dari aktuator-aktuator nya. Otonomi pada tingkat tugas. Operator hanya menentukan tugasnya dan robot mengatur dirinya sendiri untuk menyelesaikannya. Otonomi penuh. Mesin akan membuat dan menyelesaikan semua tugasnya tanpa interaksi manusia.

Disadur dari: en.wikipedia.org 

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) merupakan arsitektur sistem kontrol yang terdiri dari komputer, komunikasi data terkoneksi jaringan, dan antarmuka pengguna grafis untuk pengawasan tingkat tinggi terhadap mesin dan proses. Sistem ini juga mencakup sensor dan perangkat lainnya, seperti kontroler logika terprogram (PLC), yang berinteraksi dengan pabrik atau peralatan mesin.

Konsep SCADA dikembangkan sebagai sarana universal untuk akses jarak jauh ke berbagai modul kontrol lokal, yang dapat berasal dari produsen yang berbeda dan memungkinkan akses melalui protokol otomasi standar. Secara praktis, sistem SCADA besar telah berkembang menjadi mirip dengan sistem kontrol terdistribusi dalam fungsi, sambil menggunakan berbagai cara untuk berinteraksi dengan pabrik. Mereka dapat mengendalikan proses berskala besar yang meliputi beberapa lokasi, dan bekerja dalam jarak yang jauh. Meskipun demikian, sistem SCADA sering menjadi target kekhawatiran tentang kerentanan terhadap serangan siber.[citation needed]

Operasi kontrol Fitur utama dari sistem SCADA adalah kemampuannya untuk melakukan operasi pengawasan atas berbagai perangkat properti lainnya.

• Level 0 berisi perangkat lapangan seperti sensor aliran dan suhu, dan elemen kontrol akhir, seperti katup kontrol.
• Level 1 berisi modul input/output (I/O) industrial, dan prosesor elektronik terdistribusi yang terkait.
• Level 2 berisi komputer pengawas, yang mengumpulkan informasi dari node prosesor pada sistem, dan menyediakan layar kontrol operator.
• Level 3 adalah level kontrol produksi, yang tidak langsung mengendalikan proses, tetapi berkaitan dengan pemantauan produksi dan target.
• Level 4 adalah level penjadwalan produksi.

Level 1 berisi kontroler logika terprogram (PLC) atau unit terminal jarak jauh (RTU). Level 2 berisi SCADA untuk pembacaan dan laporan status peralatan yang dikomunikasikan ke SCADA level 2 sesuai kebutuhan. Data kemudian disusun dan diformat sedemikian rupa sehingga operator ruang kontrol menggunakan antarmuka manusia mesin (HMI) dapat membuat keputusan pengawasan untuk menyesuaikan atau mengganti kontrol RTU (PLC) normal. Data juga dapat dimasukkan ke dalam sejarawan, sering kali dibangun di atas sistem manajemen database komoditas, untuk memungkinkan trending dan audit analitis lainnya. Sistem SCADA umumnya menggunakan database tag, yang berisi elemen data yang disebut tag atau poin, yang terkait dengan instrumen tertentu atau aktuator dalam sistem proses. Data diakumulasikan terhadap referensi tag peralatan kontrol proses yang unik ini.

Komponen

• Komputer pengawas: Ini adalah inti dari sistem SCADA, mengumpulkan data tentang proses dan mengirim perintah kontrol ke perangkat yang terhubung ke lapangan. Ini merujuk pada komputer dan perangkat lunak yang bertanggung jawab untuk berkomunikasi dengan kontroler koneksi lapangan, yang merupakan RTU dan PLC, dan termasuk perangkat lunak HMI yang berjalan pada workstation operator. Dalam sistem SCADA yang lebih kecil, komputer pengawas mungkin terdiri dari satu PC, dalam hal ini HMI adalah bagian dari komputer ini. Dalam sistem SCADA yang lebih besar, stasiun master mungkin termasuk beberapa HMI yang dihosting pada komputer klien, beberapa server untuk akuisisi data, aplikasi perangkat lunak terdistribusi, dan situs pemulihan bencana. Untuk meningkatkan integritas sistem, beberapa server sering dikonfigurasi dalam formasi ganda redundan atau hot standby yang memberikan kontrol dan pemantauan yang berkelanjutan dalam hal kerusakan atau kerusakan server.
• Unit terminal jarak jauh: RTU[1] terhubung ke sensor dan aktuator dalam proses, dan dihubungkan ke sistem komputer pengawas. RTU memiliki kemampuan kontrol tertanam dan sering sesuai dengan standar IEC 61131-3 untuk pemrograman dan mendukung otomatisasi melalui logika tangga, diagram blok fungsi, atau berbagai bahasa lainnya. Lokasi terpencil seringkali memiliki infrastruktur lokal yang sedikit atau tidak ada sehingga tidak jarang ditemukan RTU yang berjalan dengan sistem daya surya kecil, menggunakan radio, GSM, atau satelit untuk komunikasi, dan diperkuat untuk bertahan dari -20C hingga +70C atau bahkan -40C hingga +85C tanpa pemanas atau pendingin eksternal.
• Kontroler logika terprogram: PLC terhubung ke sensor dan aktuator dalam proses, dan dihubungkan ke sistem pengawas. Dalam otomatisasi pabrik, PLC biasanya memiliki koneksi berkecepatan tinggi ke sistem SCADA. Dalam aplikasi jarak jauh, seperti pabrik pengolahan air besar, PLC dapat terhubung langsung ke SCADA melalui tautan nirkabel, atau lebih umum, menggunakan RTU untuk manajemen komunikasi. PLC dirancang khusus untuk kontrol dan merupakan platform pendiri untuk bahasa pemrograman IEC 61131-3. Karena alasan ekonomi, PLC sering digunakan untuk situs jarak jauh di mana ada jumlah I/O yang besar, daripada menggunakan RTU saja.
• Infrastruktur komunikasi: Ini menghubungkan sistem komputer pengawas ke RTU dan PLC, dan dapat menggunakan protokol standar industri atau properti produsen. Baik RTU maupun PLC beroperasi secara otonom pada kontrol waktu nyata dari proses, menggunakan perintah terakhir yang diberikan dari sistem pengawas. Kegagalan jaringan komunikasi tidak selalu menghentikan kontrol proses pabrik, dan setelah komunikasi kembali, operator dapat melanjutkan pemantauan dan kontrol. Beberapa sistem kritis akan memiliki jalan data ganda yang redundan, sering kali dikabeli melalui rute yang berbeda.
• Antarmuka manusia mesin: HMI adalah jendela operator dari sistem pengawas. Ini menyajikan informasi pabrik

Pengembangan Arsitektur

Pada awalnya, komputasi sistem SCADA dilakukan oleh komputer mini besar. Layanan jaringan umum tidak ada pada saat SCADA dikembangkan. Oleh karena itu, sistem SCADA adalah sistem independen tanpa konektivitas ke sistem lain. Protokol komunikasi yang digunakan pada saat itu sangatlah properti. Redundansi sistem SCADA generasi pertama dicapai dengan menggunakan sistem mainframe cadangan yang terhubung ke semua situs Unit Terminal Jarak Jauh dan digunakan dalam keadaan sistem mainframe utama mengalami kegagalan. Beberapa sistem SCADA generasi pertama dikembangkan sebagai operasi "turn key" yang berjalan pada komputer mini seperti seri PDP-11.

Informasi dan pemrosesan perintah SCADA didistribusikan di sejumlah stasiun yang terhubung melalui LAN. Informasi dibagikan secara mendekati waktu nyata. Setiap stasiun bertanggung jawab atas tugas tertentu, yang mengurangi biaya dibandingkan dengan SCADA Generasi Pertama. Protokol jaringan yang digunakan masih belum distandardisasi. Karena protokol tersebut properti, sangat sedikit orang di luar pengembang yang mengetahui cukup banyak untuk menentukan seberapa amannya instalasi SCADA. Keamanan instalasi SCADA biasanya diabaikan.

Seperti arsitektur terdistribusi, setiap SCADA yang kompleks dapat direduksi menjadi komponen-komponen sederhana dan dihubungkan melalui protokol komunikasi. Dalam desain berjejaring, sistem dapat tersebar di lebih dari satu jaringan LAN yang disebut jaringan kontrol proses (PCN) dan terpisah secara geografis. Beberapa SCADA arsitektur terdistribusi yang berjalan secara paralel, dengan satu pengawas dan sejarawan, dapat dianggap sebagai arsitektur jaringan. Ini memungkinkan solusi yang lebih hemat biaya dalam sistem berskala sangat besar.

Pertumbuhan internet telah mengarah pada implementasi teknologi web dalam sistem SCADA yang memungkinkan pengguna untuk melihat data, bertukar informasi, dan mengontrol proses dari mana saja di dunia melalui koneksi web SOCKET. Awal tahun 2000-an melihat penyebaran sistem SCADA web. Sistem SCADA web menggunakan browser internet seperti Google Chrome dan Mozilla Firefox sebagai antarmuka pengguna grafis (GUI) untuk HMI operator. Ini menyederhanakan instalasi sisi klien dan memungkinkan pengguna mengakses sistem dari berbagai platform dengan browser web seperti server, komputer pribadi, laptop, tablet, dan ponsel.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Pengolahan sinyal adalah subbidang teknik elektro yang berfokus pada analisis, modifikasi, dan sintesis sinyal, seperti suara, gambar, medan potensial, sinyal seismik, pemrosesan altimetri, dan pengukuran ilmiah. Teknik pengolahan sinyal digunakan untuk mengoptimalkan transmisi, efisiensi penyimpanan digital, koreksi sinyal yang distorsi, kualitas video subjektif, serta untuk mendeteksi atau menyoroti komponen-komponen penting dalam suatu sinyal yang diukur.

Sejarah

Menurut Alan V. Oppenheim dan Ronald W. Schafer, prinsip-prinsip pengolahan sinyal dapat ditemukan dalam teknik-teknik analisis numerik klasik abad ke-17. Mereka lebih lanjut menyatakan bahwa penyempurnaan digital dari teknik-teknik ini dapat ditemukan dalam sistem kontrol digital pada tahun 1940-an dan 1950-an. Pada tahun 1948, Claude Shannon menulis makalah berpengaruh "A Mathematical Theory of Communication" yang diterbitkan dalam Bell System Technical Journal. Makalah tersebut meletakkan dasar untuk pengembangan sistem komunikasi informasi dan pengolahan sinyal untuk transmisi. Pengolahan sinyal berkembang dan berkembang pesat pada tahun 1960-an dan 1970-an, dan pengolahan sinyal digital menjadi sangat umum digunakan dengan chip prosesor sinyal digital khusus pada tahun 1980-an.

Definisi sinyal

Sinyal adalah suatu fungsi , dimana fungsi ini adalah salah satu
• deterministik (kemudian disebut sinyal deterministik) atau
• sebuah jalur , realisasi dari proses stokastik 

Pengolahan sinyal dapat dibagi menjadi beberapa kategori utama:

1. Analog: Merupakan pengolahan sinyal untuk sinyal-sinyal yang belum didigitalkan, seperti pada sistem radio, telepon, dan televisi pada abad ke-20. Ini melibatkan rangkaian elektronik linier serta non-linier, termasuk filter pasif, filter aktif, mixer aditif, integrator, dan lainnya.

2. Waktu Kontinu: Mengolah sinyal yang bervariasi dalam domain kontinu, tanpa mempertimbangkan beberapa titik terputus secara individual. Metode pengolahan sinyal meliputi domain waktu, domain frekuensi, dan domain frekuensi kompleks. Ini membahas pemodelan sistem kontinu linier invarian waktu, integral respons nol sistem, dan filtering waktu kontinu sinyal deterministik.

3. Waktu Diskret: Merupakan pengolahan sinyal sampel, yang hanya didefinisikan pada titik-titik diskrit dalam waktu, dan sebagai hasilnya dikuantisasi dalam waktu, tetapi tidak dalam magnitudo. Ini adalah teknologi berbasis perangkat elektronik seperti sirkuit tangkap dan simpan, multiplexer waktu-division analog, dan lainnya.

4. Digital: Pengolahan sinyal digitized diskrit dalam waktu. Ini dilakukan oleh komputer umum atau melalui sirkuit digital seperti ASICs, FPGA, atau chip prosesor sinyal digital (DSP). Operasi aritmatika tipikal meliputi perkalian dan penambahan berbasis titik tetap dan titik mengambang.

5. Nonlinear: Melibatkan analisis dan pengolahan sinyal yang dihasilkan dari sistem non-linear, yang dapat berada dalam domain waktu, frekuensi, atau spasial-waktu. Sistem non-linear dapat menghasilkan perilaku yang sangat kompleks yang tidak dapat dihasilkan atau dianalisis menggunakan metode linear.

6. Polinomial: Jenis pengolahan sinyal non-linear, di mana sistem polinomial dapat diinterpretasikan sebagai ekstensi konseptual dari sistem linear ke kasus non-linear.

7. Statistik: Pendekatan yang memperlakukan sinyal sebagai proses stokastik, memanfaatkan properti statistik mereka untuk melakukan tugas pengolahan sinyal. Teknik statistik banyak digunakan dalam aplikasi pengolahan sinyal, seperti untuk memodelkan distribusi probabilitas dari noise dalam fotografi gambar.

Pengolahan sinyal memiliki aplikasi luas dalam berbagai bidang, termasuk:

1. Pengolahan sinyal audio - untuk sinyal listrik yang mewakili suara, seperti pidato atau musik.
2. Pengolahan gambar - dalam kamera digital, komputer, dan berbagai sistem pengindraan.
3. Pengolahan video - untuk menafsirkan gambar bergerak.
4. Komunikasi nirkabel - pembangkitan gelombang, demodulasi, penyaringan, dan ekualisasi.
5. Sistem kontrol.
6. Pengolahan array - untuk memproses sinyal dari berbagai sensor.
7. Kontrol proses - berbagai sinyal digunakan, termasuk loop arus saat ini standar industri 4-20 mA.
8. Seismologi.
9. Pengolahan sinyal keuangan - menganalisis data keuangan menggunakan teknik pengolahan sinyal, terutama untuk tujuan prediksi.
10. Ekstraksi fitur, seperti pemahaman gambar dan pengenalan ucapan.
11. Peningkatan kualitas, seperti pengurangan noise, peningkatan gambar, dan pembatalan gema.
12. Pemrosesan sumber termasuk kompresi audio, kompresi gambar, dan kompresi video.
13. Pengolahan sinyal genomik.
14. Dalam geofisika, pengolahan sinyal digunakan untuk memperkuat sinyal vs. kebisingan dalam pengukuran seri waktu data geofisika. Pengolahan dilakukan dalam domain waktu atau domain frekuensi, atau keduanya.

Dalam sistem komunikasi, pengolahan sinyal dapat terjadi di:

• Layer fisik dalam model OSI tujuh lapis, yaitu lapisan fisik (modulasi, ekualisasi, multiplexing, dll.).
• Lapisan data OSI, yaitu lapisan penghubung data (koreksi kesalahan maju).
• Lapisan presentasi OSI, yaitu lapisan presentasi (pemrosesan sumber, termasuk konversi analog-digital dan kompresi data).

Disadur dari: en.wikipedia.org

Dalam statistik, censoring adalah kondisi di mana nilai pengukuran atau observasi hanya diketahui sebagian. Misalnya, dalam sebuah studi untuk mengukur dampak suatu obat terhadap tingkat kematian, mungkin diketahui bahwa usia seseorang saat meninggal setidaknya 75 tahun (namun mungkin lebih). Hal ini bisa terjadi jika individu tersebut menarik diri dari studi pada usia 75 tahun, atau jika individu tersebut masih hidup pada usia 75 tahun.

Censoring juga terjadi ketika nilai berada di luar jangkauan alat ukur. Sebagai contoh, sebuah timbangan kamar mandi mungkin hanya dapat mengukur hingga 140 kg. Jika seseorang yang beratnya 160 kg ditimbang menggunakan timbangan tersebut, pengamat hanya akan tahu bahwa berat individu tersebut setidaknya 140 kg.

Masalah data yang disensor, di mana nilai yang diamati dari suatu variabel hanya diketahui sebagian, berkaitan dengan masalah data yang hilang, di mana nilai yang diamati dari suatu variabel tidak diketahui.

Censoring tidak boleh disamakan dengan gagasan terkait, yaitu truncation. Dengan censoring, observasi menghasilkan nilai yang diketahui secara tepat, atau diketahui bahwa nilai tersebut berada dalam suatu interval. Dengan truncation, observasi tidak pernah menghasilkan nilai di luar rentang yang diberikan: nilai di luar rentang tersebut tidak pernah terlihat atau tidak pernah tercatat jika terlihat. Perlu dicatat bahwa dalam statistik, truncation tidak sama dengan pembulatan.

Censoring adalah konsep yang penting dalam analisis statistik karena memungkinkan peneliti untuk memperhitungkan keterbatasan dalam pengumpulan data dan alat ukur.

Jenis Censoring dalam Statistik 

Censoring dapat terjadi dalam beberapa bentuk yang berbeda, memainkan peran penting dalam analisis statistik dan penelitian. Berikut adalah beberapa jenis censoring yang umum:

1. Left censoring - Sebuah titik data berada di bawah nilai tertentu, tetapi seberapa jauhnya tidak diketahui.
2. Interval censoring - Sebuah titik data berada di suatu interval antara dua nilai.
3. Right censoring - Sebuah titik data berada di atas nilai tertentu, tetapi seberapa jauhnya tidak diketahui.

Selain itu, terdapat dua jenis censoring yang lebih spesifik:

• Type I censoring terjadi ketika sebuah eksperimen memiliki jumlah subjek atau item yang tetap, dan menghentikan eksperimen pada waktu yang ditentukan sebelumnya, di mana subjek yang tersisa akan mengalami right-censoring.
• Type II censoring terjadi ketika eksperimen berhenti setelah jumlah subjek atau item yang ditentukan sebelumnya mengalami kegagalan; subjek yang tersisa kemudian akan mengalami right-censoring.

Ada juga jenis censoring yang disebut random censoring, di mana waktu censoring setiap subjek bersifat statistik independen dari waktu kegagalan mereka. Penting untuk dicatat bahwa interval censoring dapat terjadi ketika pengamatan nilai memerlukan tindak lanjut atau inspeksi. Left dan right censoring adalah kasus khusus dari interval censoring, dengan awal interval dimulai dari nol atau akhir interval pada tak hingga.

Metode estimasi untuk menggunakan data left-censored bervariasi, dan tidak semua metode estimasi mungkin berlaku atau paling dapat diandalkan untuk semua kumpulan data. Namun, perlu diperhatikan bahwa terdapat kesalahan umum terkait dengan data interval waktu, di mana interval yang dimulai pada waktu awal tidak diketahui sering disalahartikan sebagai left-censored. Dalam kasus ini, data sebenarnya adalah right-censored, meskipun titik awal yang hilang berada di sebelah kiri interval yang diketahui ketika dilihat dalam kronologi waktu.

Penggunaan dan Metode dari Analisis Data Censored

Data censored, di mana observasi terjadi dalam kondisi yang tidak lengkap atau terbatas, memerlukan teknik khusus dalam analisis statistik. Dalam pengujian dengan waktu kegagalan tertentu, data yang mencerminkan kegagalan sebenarnya akan dikodekan, sedangkan data yang disensor akan dikodekan berdasarkan jenis censoring dan interval atau batas yang diketahui. Program perangkat lunak khusus, seringkali berorientasi pada kehandalan, dapat melakukan estimasi maksimum likelihood untuk statistik ringkasan, interval kepercayaan, dan sebagainya.

Epidemiologi

Salah satu upaya awal untuk menganalisis masalah statistik yang melibatkan data censored adalah analisis Daniel Bernoulli pada tahun 1766 tentang morbilitas dan mortalitas cacar untuk menunjukkan efikasi vaksinasi. Sebuah studi awal yang menggunakan estimasi Kaplan–Meier untuk mengestimasi biaya yang disensor dilakukan oleh Quesenberry dkk. (1989), namun pendekatan ini ditemukan tidak valid oleh Lin dkk. kecuali jika semua pasien mengakumulasi biaya dengan fungsi tingkat yang deterministik selama waktu tertentu, mereka mengusulkan teknik estimasi alternatif yang dikenal sebagai estimasi Lin.

Uji Operasional

Uji kehandalan seringkali melibatkan pelaksanaan tes pada suatu item untuk menentukan waktu yang dibutuhkan hingga terjadi kegagalan.

• Kadang-kadang kegagalan terencana dan diharapkan tetapi tidak terjadi: kesalahan operator, kerusakan peralatan, anomali tes, dan sebagainya. Hasil tes bukanlah waktu kegagalan yang diinginkan tetapi dapat (dan seharusnya) digunakan sebagai waktu penghentian. Penggunaan data censored tidak disengaja tetapi diperlukan.
• Kadang-kadang insinyur merencanakan program tes sehingga, setelah batas waktu tertentu atau jumlah kegagalan, semua tes lainnya akan dihentikan. Waktu yang ditangguhkan ini dianggap sebagai data yang disensor di sebelah kanan. Penggunaan data censored adalah sengaja.

Analisis Regresi Censored

Sebuah model regresi censored yang lebih awal, model tobit, diusulkan oleh James Tobin pada tahun 1958.

Kemungkinan

Kemungkinan adalah probabilitas atau kepadatan probabilitas dari apa yang diamati, dilihat sebagai fungsi dari parameter dalam model yang diasumsikan. Untuk memasukkan titik data yang disensor dalam kemungkinan, titik data yang disensor direpresentasikan oleh probabilitas titik data yang disensor sebagai fungsi dari parameter model yang diberikan sebuah model, yaitu fungsi dari CDF(s) alih-alih kepadatan atau massa probabilitas.

Disadur dari: en.wikipedia.org  

Dalam era globalisasi industri saat ini, konsep sistem manufaktur menjadi semakin penting dalam memenuhi kebutuhan konsumen yang terus berkembang. Sistem manufaktur tidak hanya mencakup peralatan dan mesin produksi, tetapi juga melibatkan sumber daya manusia yang terampil. Melalui integrasi komponen-komponen ini, sistem manufaktur mampu mengubah bahan mentah menjadi produk jadi yang berkualitas tinggi, sesuai dengan keinginan konsumen.

Bagian-Bagian Dalam Sistem Manufaktur

1. Mesin Produksi: Terbagi menjadi mesin yang dioperasikan secara manual, semi-otomatis, dan otomatis, mesin produksi memainkan peran penting dalam menjalankan proses produksi.

2. Sistem Pemindahan Material: Sistem ini memastikan material dan produk berpindah dengan efisien antar mesin, workstation, dan layanan pendukung.

3. Sistem Komputer: Digunakan untuk mengontrol mesin semi-otomatis dan otomatis, serta mengoordinasikan manajemen keseluruhan sistem manufaktur.

4. Tenaga Kerja Manusia: Tenaga manusia tetap menjadi komponen vital dalam sistem manufaktur, baik dalam melakukan operasi manual maupun mengawasi mesin.

Operasi Sistem Manufaktur

Proses dasar dalam sistem manufaktur melibatkan operasi pemrosesan, perakitan, inspeksi dan pengujian, serta koordinasi dan kontrol untuk memastikan efisiensi dan kualitas produk.

Desain Sistem Manufaktur

Desain sistem manufaktur melibatkan evaluasi material, proses produksi, dan pengurangan biaya perakitan. Proses ini melibatkan pengaturan elemen-elemen terpisah ke dalam satu kesatuan yang berfungsi.

Respon Desain Terhadap Permintaan Konsumen

Desain sistem manufaktur merespons permintaan konsumen melalui berbagai strategi, termasuk:

1. Engineer To Order (ETO): Produk dibuat setelah desain baru dibuat sesuai dengan spesifikasi unik pelanggan.
2. Make to Order (MTO): Produk dibuat setelah ada pesanan, dengan beberapa material standar yang tersedia.
3. Assemble to Order (ATO): Produk di-assembly setelah ada pesanan, menggunakan komponen yang sudah diproduksi sebelumnya.
4. Make to Stock (MTS): Produk dibuat secara massal dan tersedia dalam inventori untuk distribusi.

Strategi Desain Proses Manufaktur

Strategi desain proses manufaktur melibatkan proyek berbasis, job shop, dan line flow:

1. Project Base: Digunakan untuk proyek khusus yang membutuhkan riset dan pengembangan.
2. Job Shop: Cocok untuk produksi dalam jumlah kecil dan spesialisasi proses.
3. Line Flow: Mengatur tempat kerja berdasarkan urutan operasi, dengan jenis-jenis yang mencakup small-batch, large-batch, continuous, flexible, dan agile manufacturing.

Dengan pemahaman yang mendalam tentang sistem manufaktur dan strategi desain yang tepat, perusahaan dapat memenuhi kebutuhan konsumen dengan efisien dan menghasilkan produk berkualitas tinggi.

Sumber: academia.edu/Pengertian_Sistem_Manufaktur

Energi ekonomi adalah bidang ilmiah yang luas yang mencakup topik-topik yang terkait dengan pasokan dan penggunaan energi dalam masyarakat. Memperhitungkan biaya layanan energi dan nilai terkait memberikan makna ekonomi terhadap efisiensi di mana energi dapat diproduksi. Layanan energi dapat didefinisikan sebagai fungsi yang menghasilkan dan menyediakan energi ke "layanan atau keadaan akhir yang diinginkan".

Efisiensi layanan energi bergantung pada teknologi yang digunakan untuk memproduksi dan menyediakan energi. Tujuannya adalah untuk meminimalkan input energi yang diperlukan untuk menghasilkan layanan energi, seperti pencahayaan, pemanasan, dan bahan bakar. Sektor utama yang dipertimbangkan dalam ekonomi energi adalah transportasi dan bangunan, meskipun relevan untuk berbagai aktivitas manusia, termasuk rumah tangga dan bisnis secara mikroekonomi serta pengelolaan sumber daya dan dampak lingkungan secara makroekonomi.

Sejarah

Isu-isu terkait energi telah aktif hadir dalam literatur ekonomi sejak krisis minyak tahun 1973, tetapi memiliki akar yang jauh lebih tua dalam sejarah. Sejak tahun 1865, W.S. Jevons menyatakan kekhawatirannya tentang kemungkinan habisnya sumber daya batubara dalam bukunya The Coal Question. Salah satu upaya awal yang terkenal untuk mengkaji ekonomi sumber daya yang habis (termasuk bahan bakar fosil) dilakukan oleh H. Hotelling, yang menurunkan jalur harga untuk sumber daya tak terbarukan, yang dikenal sebagai aturan Hotelling.

Pengembangan teori ekonomi energi selama dua abad terakhir dapat dikaitkan dengan tiga subjek ekonomi utama - efek rebound, kesenjangan efisiensi energi, dan yang lebih baru, 'pendorongan hijau'.

• Efek Rebound (1860-an hingga 1930-an)

Sementara efisiensi energi ditingkatkan dengan teknologi baru, penghematan energi yang diharapkan kurang dari proporsional terhadap peningkatan efisiensi karena respons perilaku. Ada tiga sub-teori perilaku yang perlu dipertimbangkan: efek rebound langsung, yang mengantisipasi peningkatan penggunaan layanan energi yang ditingkatkan; efek rebound tidak langsung, yang mempertimbangkan efek pendapatan yang meningkat karena tabungan kemudian memungkinkan peningkatan konsumsi energi, dan; efek di seluruh ekonomi, yang menghasilkan peningkatan harga energi akibat peningkatan teknologi yang baru dikembangkan.

• Kesenjangan Efisiensi Energi (1980-an hingga 1990-an)

Investasi suboptimal dalam peningkatan efisiensi energi yang dihasilkan dari kegagalan/hambatan pasar mencegah penggunaan energi yang optimal. Dari sudut pandang ekonomi, pengambil keputusan yang rasional dengan informasi yang sempurna akan memilih secara optimal antara trade-off investasi awal dan biaya energi. Namun, karena ketidakpastian seperti eksternalitas lingkungan, efisiensi energi potensial optimal tidak selalu dapat dicapai, sehingga menciptakan kesenjangan efisiensi energi.

• Pendorongan Hijau (1990-an hingga Sekarang)

Sementara kesenjangan efisiensi energi mempertimbangkan investasi ekonomis, itu tidak mempertimbangkan anomali perilaku dalam konsumen energi. Keprihatinan yang semakin meningkat seputar perubahan iklim dan dampak lingkungan lainnya telah menyebabkan perilaku yang secara ekonomi dapat dianggap tidak rasional ditunjukkan oleh konsumen energi. Kontribusi untuk hal ini adalah intervensi pemerintah, yang disebut "pendorongan hijau" oleh Thaler dan Sustein (2008), seperti umpan balik pada tagihan energi. Sekarang bahwa disadari bahwa orang tidak berperilaku rasional, penelitian dalam ekonomi energi lebih fokus pada perilaku dan dampak pengambilan keputusan untuk menutup kesenjangan efisiensi energi.

Faktor Ekonomi

Karena keragaman isu dan metode yang diterapkan dan dibagikan dengan sejumlah disiplin ilmu akademik, ekonomi energi tidak menyajikan dirinya sebagai disiplin akademik yang mandiri, tetapi merupakan subdisiplin terapan dari ekonomi. Dari daftar topik utama ekonomi, beberapa berhubungan secara kuat dengan ekonomi energi:

• Kesetimbangan Umum Komputasi
• Ekonometrika
• Ekonomi Lingkungan
• Keuangan
• Organisasi Industri
• Model Input-output
• Mikroekonomi
• Makroekonomi
• Riset Operasi
• Ekonomi Sumber Daya

Ekonomi energi juga sangat bergantung pada hasil-hasil teknik energi, geologi, ilmu politik, ekologi, dll. Fokus terbaru dari ekonomi energi termasuk isu-isu berikut:

- Perubahan iklim dan kebijakan iklim
- Respon permintaan
- Elastisitas penawaran dan permintaan di pasar energi
- Energi dan pertumbuhan ekonomi
- Derivatif energi
- Elastisitas energi
- Ramalan energi
- Pasar energi dan pasar listrik - liberalisasi, (de-) atau regulasi kembali
- Infrastruktur energi
- Kebijakan lingkungan
- Keberlanjutan

Beberapa lembaga pendidikan tinggi (universitas) mengakui ekonomi energi sebagai peluang karir yang layak, menawarkan ini sebagai kurikulum. Universitas Cambridge, Massachusetts Institute of Technology, dan Vrije Universiteit Amsterdam adalah tiga universitas riset teratas, dan Resources for the Future merupakan institut riset teratas. Ada banyak departemen penelitian lain, perusahaan, dan profesional yang menawarkan studi dan konsultasi ekonomi energi.

Disadur dari: en.wikipedia.org