Lean manufaktur atau manufaktur ramping adalah metode pembuatan barang yang ditujukan terutama untuk mengurangi waktu dalam sistem produksi serta waktu respons dari pemasok dan pelanggan. Hal ini berkaitan erat dengan konsep lain yang disebut manufaktur just-in-time (singkatnya manufaktur JIT). Manufaktur just-in-time mencoba menyesuaikan produksi dengan permintaan dengan hanya memasok barang yang telah dipesan dan fokus pada efisiensi, produktivitas (dengan komitmen untuk perbaikan berkelanjutan), dan pengurangan "pemborosan" bagi produsen dan pemasok barang. Lean manufacturing mengadopsi pendekatan just-in-time dan juga berfokus pada pengurangan waktu siklus, aliran, dan throughput dengan lebih jauh menghilangkan aktivitas yang tidak menambah nilai bagi pelanggan. Manufaktur ramping (Lean) juga melibatkan orang-orang yang bekerja di luar proses manufaktur, seperti di bagian pemasaran dan layanan pelanggan.

Lean manufacturing secara khusus terkait dengan model operasional yang diterapkan pada pasca perang tahun 1950-an dan 1960-an oleh perusahaan mobil Jepang Toyota yang disebut Toyota Production System (TPS), yang dikenal di Amerika Serikat sebagai "The Toyota Way". Sistem Toyota dibangun di atas dua pilar yaitu manajemen inventaris tepat waktu dan kontrol kualitas otomatis. Tujuh "pemborosan" (muda dalam bahasa Jepang), yang pertama kali dirumuskan oleh insinyur Toyota Shigeo Shingo, adalah pemborosan inventaris bahan mentah dan barang jadi yang berlebihan, pemborosan produksi berlebih (memproduksi lebih dari yang dibutuhkan saat ini), pemborosan pemrosesan berlebih (memproses atau membuat suku cadang di luar standar yang diharapkan pelanggan), pemborosan transportasi (pergerakan orang dan barang yang tidak perlu di dalam sistem), pemborosan gerakan berlebih (melakukan mekanisasi atau otomatisasi sebelum memperbaiki metode), pemborosan menunggu (waktu kerja yang tidak aktif karena antrian pekerjaan), dan pemborosan membuat produk cacat (pengerjaan ulang untuk memperbaiki cacat yang dapat dihindari pada produk dan proses).

Istilah Lean diciptakan pada tahun 1988 oleh pengusaha Amerika John Krafcik dalam artikelnya "Triumph of the Lean Production System," dan didefinisikan pada tahun 1996 oleh peneliti Amerika James Womack dan Daniel Jones yang terdiri dari lima prinsip utama: "Tentukan nilai dengan tepat berdasarkan produk tertentu, identifikasi aliran nilai untuk setiap produk, buatlah nilai mengalir tanpa gangguan, biarkan pelanggan menarik nilai dari produsen, dan kejarlah kesempurnaan."

Perusahaan menerapkan strategi ini untuk meningkatkan efisiensi. Dengan menerima barang hanya sesuai kebutuhan untuk proses produksi, strategi ini mengurangi biaya inventaris dan pemborosan, serta meningkatkan produktivitas dan keuntungan. Kelemahannya adalah bahwa strategi ini mengharuskan produsen untuk memperkirakan permintaan secara akurat karena manfaatnya dapat dihilangkan oleh penundaan kecil dalam rantai pasokan. Hal ini juga dapat berdampak negatif pada pekerja karena adanya tambahan stres dan kondisi yang tidak fleksibel. Operasi yang sukses bergantung pada perusahaan yang memiliki hasil produksi yang teratur, proses berkualitas tinggi, dan pemasok yang dapat diandalkan.

Sejarah singkat

Fredrick Taylor dan Henry Ford mendokumentasikan pengamatan mereka yang berkaitan dengan topik ini, dan Shigeo Shingo serta Taiichi Ohno menerapkan pemikiran mereka yang telah disempurnakan tentang masalah ini di Toyota pada akhir tahun 1940-an setelah Perang Dunia II. Metode yang dihasilkan diteliti pada pertengahan abad ke-20 dan dijuluki Lean oleh John Krafcik pada tahun 1988, dan kemudian didefinisikan dalam The Machine that Changed the World dan diperinci lebih lanjut oleh James Womack dan Daniel Jones dalam Lean Thinking (1996).

Metodologi

Elemen strategis dari lean bisa sangat kompleks, dan terdiri dari banyak elemen. Empat pengertian lean yang berbeda telah diidentifikasi:

1. Lean sebagai keadaan atau tujuan yang tetap (menjadi lean)
2. Lean sebagai proses perubahan yang berkelanjutan (menjadi lean)
3. Lean sebagai seperangkat alat atau metode (doing lean/toolbox lean)
4. Lean sebagai sebuah filosofi (berpikir lean)

Cara lain untuk menghindari risiko pasar dan mengendalikan pasokan secara efisien adalah dengan mengurangi stok. P&G telah menyelesaikan tujuan mereka untuk bekerja sama dengan Walmart dan perusahaan grosir lainnya dengan membangun sistem respon stok langsung ke perusahaan pemasok. Pada tahun 1999, Spear dan Bowen mengidentifikasi empat aturan yang menjadi ciri "DNA Toyota":

1. Semua pekerjaan harus sangat spesifik dalam hal konten, urutan, waktu, dan hasil.
2. Setiap hubungan antara pelanggan dan pemasok harus bersifat langsung, dan harus ada jawaban ya atau tidak yang tidak ambigu untuk mengirim permintaan dan menerima tanggapan.
3. Jalur untuk setiap produk dan layanan harus sederhana dan langsung.
4. Setiap perbaikan harus dilakukan sesuai dengan metode ilmiah, di bawah bimbingan seorang guru, pada tingkat serendah mungkin dalam organisasi.

Ini adalah pendekatan yang secara fundamental berbeda dari kebanyakan metodologi perbaikan, dan membutuhkan lebih banyak ketekunan daripada aplikasi dasar dari alat bantu, yang mungkin sebagian menjelaskan kurangnya popularitasnya. Penerapan "aliran yang lancar" mengungkap masalah kualitas yang sudah ada, dan pengurangan pemborosan kemudian terjadi sebagai konsekuensi alamiah, sebuah perspektif sistem yang berfokus langsung pada praktik pemborosan itu sendiri.

Waktu tunggu adalah tingkat di mana produk harus diproduksi untuk memenuhi permintaan pelanggan. Sistem JIT dirancang untuk menghasilkan produk dengan kecepatan takt time, yang memastikan bahwa produk diproduksi tepat pada waktunya untuk memenuhi permintaan pelanggan.

Sepheri memberikan daftar metodologi manufaktur tepat waktu yang "penting tetapi tidak lengkap":

• Pembenahan: pengaturan fisik dan disiplin.
• Lakukan dengan benar saat pertama kali: menghilangkan cacat.
• Pengurangan penyiapan: pendekatan pergantian yang fleksibel.
• Ukuran lot satu: ukuran lot dan fleksibilitas tertinggi.
• Beban pabrik yang seragam: perataan sebagai mekanisme kontrol.
• Aliran yang seimbang: mengatur throughput penjadwalan aliran.
• Diversifikasi keterampilan: pekerja multi-fungsi.
• Kontrol dengan visibilitas: media komunikasi untuk aktivitas.
• Pemeliharaan preventif: berjalan sempurna, tidak ada cacat.
• Kesesuaian untuk digunakan: kemampuan produksi, desain untuk proses.
• Tata letak pabrik yang ringkas: desain yang berorientasi pada produk.
• Perampingan gerakan: memperlancar penanganan material.
• Jaringan pemasok: perluasan dari pabrik.
• Keterlibatan pekerja: kegiatan peningkatan kelompok kecil.
• Manufaktur seluler: metode produksi untuk aliran.
• Sistem tarik: sistem pengisian ulang/pemasokan ulang sinyal.

Prinsip-prinsip utama dan pemborosan

Womack dan Jones mendefinisikan Lean sebagai "... cara untuk melakukan lebih banyak dan lebih sedikit dengan lebih sedikit - lebih sedikit tenaga manusia, lebih sedikit peralatan, lebih sedikit waktu, dan lebih sedikit ruang - sambil semakin dekat dan semakin dekat untuk memberikan apa yang diinginkan pelanggan" dan kemudian menerjemahkannya ke dalam lima prinsip utama:

1. Nilai: Tentukan nilai yang diinginkan oleh pelanggan. "Bentuk tim untuk setiap produk untuk tetap bersama produk tersebut selama seluruh siklus produksinya", "Lakukan dialog dengan pelanggan"
2. Aliran Nilai: Identifikasi aliran nilai untuk setiap produk yang menyediakan nilai tersebut dan tantang semua langkah yang terbuang (umumnya sembilan dari sepuluh) yang saat ini diperlukan untuk menyediakannya
3. Aliran: Buatlah produk mengalir terus menerus melalui langkah-langkah nilai tambah yang tersisa
4. Tarik: Perkenalkan tarikan di antara semua langkah di mana aliran kontinu dimungkinkan
5. Kesempurnaan: Kelola menuju kesempurnaan sehingga jumlah langkah dan jumlah waktu serta informasi yang dibutuhkan untuk melayani pelanggan terus menurun

Lean didasarkan pada konsep peningkatan berkelanjutan dan bertahap pada produk dan proses sambil menghilangkan aktivitas yang berlebihan. "Nilai tambah aktivitas hanyalah hal-hal yang bersedia dibayar oleh pelanggan, yang lainnya adalah pemborosan, dan harus dihilangkan, disederhanakan, dikurangi, atau diintegrasikan". Pada prinsip 2, pemborosan, lihat tujuh jenis pemborosan dasar dalam The Toyota Way. Jenis pemborosan tambahan adalah:

• Barang cacat (pembuatan barang atau jasa yang tidak memenuhi permintaan atau spesifikasi pelanggan, Womack et al., 2003)
• Pemborosan keterampilan (Six Sigma)
• Kurang memanfaatkan kemampuan (Six Sigma)
• Mendelegasikan tugas dengan pelatihan yang tidak memadai (Six Sigma)
• Metrik (bekerja dengan metrik yang salah atau tidak ada metrik) (Mika Geoffrey, 1999)
• Partisipasi (tidak memanfaatkan pekerja dengan tidak mengizinkan mereka untuk menyumbangkan ide dan saran serta menjadi bagian dari Manajemen Partisipatif) (Mika Geoffrey, 1999)
• Komputer (penggunaan komputer yang tidak tepat: tidak memiliki perangkat lunak yang tepat, pelatihan penggunaan dan waktu yang dihabiskan untuk berselancar, bermain game, atau hanya membuang-buang waktu) (Mika Geoffrey, 1999)

Implementasi

Sebuah makalah menunjukkan bahwa organisasi yang menerapkan Lean membutuhkan rencana Lean sendiri seperti yang dikembangkan oleh "Lean Leadership". Hal ini akan memungkinkan tim Lean untuk memberikan saran kepada manajer mereka yang kemudian membuat keputusan tentang apa yang harus diterapkan. Pelatihan direkomendasikan ketika sebuah organisasi memulai dengan Lean untuk memberikan pengetahuan dan keterampilan kepada staf di lantai pabrik. Metrik perbaikan diperlukan untuk pengambilan keputusan yang tepat. Filosofi dan budaya Lean sama pentingnya dengan alat dan metodologi. Manajemen tidak boleh memutuskan solusi tanpa memahami masalah yang sebenarnya dengan berkonsultasi dengan personil di lantai pabrik.

Solusi untuk masalah tertentu untuk perusahaan tertentu mungkin tidak dapat diterapkan secara umum. Solusinya harus sesuai dengan masalahnya. Pemetaan aliran nilai (VSM) dan 5S adalah pendekatan yang paling umum yang dilakukan perusahaan dalam langkah pertama mereka menuju Lean. Lean dapat difokuskan pada proses tertentu, atau mencakup seluruh rantai pasokan. Pekerja di garis depan harus dilibatkan dalam aktivitas VSM. Menerapkan serangkaian perbaikan kecil secara bertahap di sepanjang rantai pasokan dapat meningkatkan produktivitas.

Penamaan

Istilah alternatif untuk manufaktur JIT telah digunakan. Pilihan Motorola adalah manufaktur siklus pendek (SCM). IBM menggunakan manufaktur aliran kontinu (CFM), dan manufaktur aliran permintaan (DFM), sebuah istilah yang diberikan oleh konsultan John Constanza di Institut Teknologi di Colorado. Alternatif lain disebutkan oleh Goddard, yang mengatakan bahwa "Sistem Produksi Toyota sering secara keliru disebut sebagai 'Sistem Kanban'", dan menunjukkan bahwa kanban hanyalah salah satu elemen dari TPS, seperti halnya produksi JIT.

Penggunaan istilah manufaktur JIT secara luas sepanjang tahun 1980-an memudar dengan cepat pada tahun 1990-an, karena istilah baru lean manufacturing ditetapkan sebagai "nama yang lebih baru untuk JIT". Sebagai salah satu bukti kesamaan dari kedua istilah tersebut, sistem produksi Toyota (TPS) telah dan secara luas digunakan sebagai sinonim untuk JIT dan lean manufacturing.

Penerapan di luar konteks manufaktur

Prinsip-prinsip lean telah berhasil diterapkan pada berbagai sektor dan layanan, seperti call center dan layanan kesehatan. Pada sektor yang pertama, praktik pengurangan pemborosan lean telah digunakan untuk mengurangi waktu penanganan, di dalam dan di antara variasi agen, hambatan aksen, serta mencapai kepatuhan proses yang hampir sempurna. Yang terakhir, beberapa rumah sakit telah mengadopsi ide rumah sakit ramping (Lean), sebuah konsep yang memprioritaskan pasien, sehingga meningkatkan komitmen dan motivasi karyawan, serta meningkatkan kualitas medis dan efektivitas biaya.

Prinsip-prinsip lean juga memiliki aplikasi untuk pengembangan dan pemeliharaan perangkat lunak serta sektor teknologi informasi (TI) lainnya.  Secara lebih umum, penggunaan lean dalam teknologi informasi telah dikenal sebagai Lean IT. Metode lean juga dapat diterapkan pada sektor publik, tetapi sebagian besar hasil telah dicapai dengan menggunakan teknik yang jauh lebih terbatas daripada yang diberikan oleh lean.

Tantangan dalam menerapkan lean pada layanan adalah kurangnya referensi implementasi yang tersedia secara luas untuk memungkinkan orang melihat bagaimana penerapan alat dan praktik lean manufacturing secara langsung dapat bekerja dan dampak yang ditimbulkannya. Hal ini membuat lebih sulit untuk membangun tingkat kepercayaan yang dipandang perlu untuk implementasi yang kuat. Namun, beberapa penelitian memang menghubungkan contoh-contoh keberhasilan yang diakui secara luas di bidang ritel dan bahkan maskapai penerbangan dengan prinsip-prinsip yang mendasari lean.

Meskipun demikian, tetap saja contoh-contoh 'teknik' atau 'alat' manufaktur langsung perlu 'diterjemahkan' dengan lebih baik ke dalam konteks layanan untuk mendukung pendekatan yang lebih menonjol dalam implementasi, yang belum menerima tingkat pekerjaan atau publisitas yang akan memberikan titik awal bagi para pelaksana. Hasil dari hal ini adalah bahwa setiap implementasi sering kali 'berjalan sendiri-sendiri' sebagaimana halnya dengan praktik rekayasa industri awal Toyota. Hal ini sangat penting bagi sponsor untuk mendorong dan melindungi perkembangan eksperimental ini.

Manajemen lean saat ini juga diimplementasikan pada proses non-manufaktur dan proses administratif. Dalam proses non-manufaktur masih terdapat potensi besar untuk optimalisasi dan peningkatan efisiensi. Beberapa orang telah menganjurkan untuk menggunakan sumber daya STEM untuk mengajarkan anak-anak berpikir ramping (Lean) daripada ilmu komputer.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Secara khusus, bagian ini mencakup sistem produk, sistem layanan, sistem perusahaan, dan sistem sistem (SoS). Bagian ini juga berisi area pengetahuan yang menjelaskan SE Kesehatan sebagai perluasan domain dari pendekatan SE secara umum. Ini adalah yang pertama dari sejumlah ekstensi berbasis domain yang direncanakan.

Area pengetahuan di bagian 4

Setiap bagian dari SEBoK dibagi ke dalam area pengetahuan (Knowledge Areas/KA), yang merupakan pengelompokan informasi dengan tema terkait. Bagian 4 berisi area pengetahuan berikut ini:

• Rekayasa sistem produk
• Rekayasa sistem layanan
• Rekayasa sistem perusahaan
• Sistem dari sistem (SoS)
• Rekayasa sistem perawatan kesehatan

Aplikasi rekayasa sistem

Berbagai cara yang berbeda di mana masing-masing konteks ini membentuk penerapan pengetahuan Siklus Hidup dan Proses SE generik di Bagian 3 dibahas secara rinci dalam KA di atas.

Penting untuk dicatat bahwa tidak satu pun dari konteks di atas yang dimaksudkan untuk sepenuhnya terpisah atau saling terpisah dari yang lain. Mereka harus dilihat sebagai kerangka kerja yang tumpang tindih dan terkait yang memberikan titik awal untuk bagaimana SE generik dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan dunia nyata. Kita dapat menganggap masing-masing sebagai model tentang bagaimana SE dapat bekerja di dunia nyata. Masing-masing memberikan saran tentang bagaimana menggunakan siklus hidup SE generik dan memproses pengetahuan berdasarkan sudut pandangnya sendiri. Jika perlu, masing-masing juga dapat mengembangkan pengetahuan baru atau pengetahuan yang diperluas yang relevan dengan konteksnya, yang menjadi bagian dari perangkat SE yang diperluas. Seperti halnya seperangkat model lainnya, masing-masing memiliki penyederhanaan, kekuatan dan kelemahannya sendiri. Sebagai prinsip umum, kami akan selalu memilih model yang paling sederhana yang sesuai dengan tujuan dan menggunakannya. Untuk hasil yang kompleks, kombinasi sejumlah model mungkin diperlukan.

Penerapan SE di dunia nyata juga demikian. Pada sebagian besar proyek nyata, kombinasi pengetahuan Produk, Layanan, Perusahaan dan SoS mungkin diperlukan untuk mencapai kesuksesan. Sejauh mana kombinasi ini diambil dari pendekatan yang telah ditentukan sebelumnya vs. kebutuhan insinyur sistem untuk membuat kombinasi tersebut sebagai bagian dari penerapan SE adalah pertanyaan kunci untuk bagaimana SE digunakan. Bagian terakhir dari pengetahuan ini, bagaimana SE diterapkan di dunia nyata, berada di dalam basis pengetahuan dari berbagai domain aplikasi. Beberapa domain memiliki seperangkat prosedur, pedoman, dan standar yang sangat rinci yang relevan dengan domain tersebut, sementara yang lain mengambil SE secara umum dan menerapkannya sesuai kebutuhan dengan menggunakan penilaian mereka yang terlibat. Secara umum, semua domain memiliki bagian dari pedoman khusus domain dan orang-orang yang berpengalaman. SEBoK pada awalnya ditulis agar tidak bergantung pada domain, selain melalui contoh penerapan di bagian 7. Untuk melengkapi SEBoK, kami bermaksud untuk membuat serangkaian KA Aplikasi Domain. KA ini akan memberikan gambaran umum tentang bagaimana aplikasi SE dipetakan ke dalam praktik domain. KA ini ditujukan untuk pembaca umum SE yang ingin mengetahui lebih banyak tentang domain dan mereka yang bekerja di dalam domain.

KA SE Kesehatan yang terdapat dalam versi SEBoK ini adalah ekstensi spesifik domain pertama dari SEBoK

Disadur dari: sebookwiki.or

Ruang lingkup dan tujuan

Meskipun praktik dan kebutuhan akan rekayasa sistem mulai muncul di jurnal sejak tahun 1950 dan seterusnya, praktik tersebut saat ini tampaknya mendapatkan momentum di sebagian besar kalangan teknik dan bahkan non-teknik.

Insinyur sistem yang terlatih secara klasik pada tahun 1970-an dan bahkan 1980-an dihadapkan pada pergeseran pemikiran yang disebabkan oleh kemajuan pesat dari pemusatan perangkat lunak pada sistem kita, keamanan siber, berbasis agen, berorientasi objek, dan praktik-praktik berbasis model. Praktik-praktik yang muncul ini membawa metode dan alat bantu mereka sendiri. Hall (1962, hal. 5) mungkin telah meramalkan ketika ia menulis “Sulit untuk mengatakan apakah peningkatan kompleksitas adalah penyebab atau akibat dari upaya manusia untuk mengatasi lingkungannya yang terus berkembang. Dalam kedua kasus tersebut, ciri utama dari tren ini adalah perkembangan sistem yang besar dan sangat kompleks yang mengikat masyarakat modern. Sistem-sistem ini termasuk sistem abstrak atau non-fisik, seperti pemerintahan dan sistem ekonomi.”

Perubahan dan laju perubahan ini menyebabkan rekayasa sistem berkembang. Beberapa praktiknya bahkan mungkin tidak dapat dikenali oleh para insinyur sistem yang terlatih secara klasik. Bagian dari SEBoK ini dimaksudkan untuk memperkenalkan beberapa perubahan yang lebih signifikan pada rekayasa sistem. Ketika topik yang dibahas dalam Bagian ini berkembang dan menjadi arus utama, topik tersebut akan dipindahkan ke Bagian SEBoK yang sesuai.

Sistem Rekayasa Sistem (SoSE) memberikan contoh dalam beberapa waktu terakhir tentang topik yang muncul dari komunitas Rekayasa Sistem yang menghasilkan penelitian baru, yang pada akhirnya menghasilkan badan pengetahuan dasar yang terus berkembang. Artikel terbaru yang menjelaskan evolusi dari topik yang muncul menjadi solusi sekarang dirujuk di Bagian 4 - Sistem Sistem (SoS).

Gambaran umum topik yang muncul

Lihat lebih lanjut: Topik-Topik yang Sedang Berkembang

Bagian Emerging Topics dimaksudkan untuk menginformasikan pembaca tentang perubahan yang lebih signifikan dan muncul pada praktik rekayasa sistem. Contoh topik yang muncul ini meliputi:

• Apa saja potensi yang dapat mengubah proses rekayasa sistem atau cara kita melakukan rekayasa sistem?
• Bagaimana perkembangan kecerdasan buatan akan berdampak pada rekayasa sistem?
  • Akankah AI mengubah cara kita berpikir tentang arsitektur sistem?
  • Bagaimana kita akan melakukan V&V dari sistem AI?
• Bagaimana dorongan menuju rekayasa digital yang terintegrasi secara vertikal akan memengaruhi rekayasa sistem?
• Bagaimana fitur sosial menjadi lebih erat terhubung dengan fitur teknis sistem, dan bagaimana pemodelan sistem sosio-teknis dimasukkan ke dalam praktik?

Ikhtisar penelitian yang sedang berkembang

Ketika topik-topik yang sedang berkembang ini mulai terlihat, para peneliti akan mulai menyelidikinya. Litbang perusahaan dapat melakukan pekerjaan awal, tetapi akademisi dan pemerintah akan memformalkan penelitian ini. Bagian Emerging Research adalah tempat untuk mengumpulkan referensi untuk pekerjaan yang berbeda ini ke dalam satu repositori untuk memberi informasi yang lebih baik kepada para insinyur sistem yang bekerja pada topik terkait.

Disadur dari: sebookwiki.or

Bagian 5 dari Panduan untuk SE Body of Knowledge (SEBoK) adalah panduan pengetahuan tentang bagaimana perusahaan mempersiapkan dan memposisikan diri untuk secara efektif melakukan aktivitas rekayasa sistem (SE) yang dijelaskan di bagian lain dalam SEBoK.

Aktivitas SE - bagaimana mengembangkan persyaratan, memilih model siklus hidup yang sesuai, dan merancang sistem sistem, dan seterusnya - dibahas di tempat lain, terutama di Bagian 3, Rekayasa dan Manajemen Sistem. Sebuah organisasi yang ingin melakukan hal-hal ini secara efektif harus bekerja melalui pertanyaan-pertanyaan seperti apakah akan mengizinkan manajer proyek untuk memilih insinyur sistem yang dia pekerjakan, dan, jika ya, kompetensi apa yang mungkin dicari oleh manajer proyek dalam insinyur sistem tersebut. Pertanyaan-pertanyaan seperti inilah yang akan dibahas di Bagian 5.

Diskusi ini mendefinisikan tiga tingkat organisasi: perusahaan atau organisasi, tim, dan individu. Untuk mengadaptasi contoh ke struktur organisasi yang lebih kompleks, cukup uraikan perusahaan menjadi sub-perusahaan dan tim menjadi sub-tim, sesuai kebutuhan. Untuk mengetahui lebih lanjut tentang berbagai jenis perusahaan, lihat Jenis-jenis Sistem di Bagian 2.

^{_{Sumber: sebookwiki.org}}

^{_{Gambar 1 SEBoK Bagian 5 dalam konteks (SEBoK Asli). Untuk lebih jelasnya, lihat Struktur SEBoK}}

Area Pengetahuan di Bagian 5

Setiap bagian dari SEBoK terdiri dari area pengetahuan (KA). Setiap KA mengelompokkan topik-topik di sekitar tema yang terkait dengan keseluruhan subjek bagian tersebut.

KA di Bagian 5 mengeksplorasi bagaimana kinerja rekayasa sistem dari tiga sudut pandang yang berbeda:

• Mengaktifkan Bisnis dan Perusahaan
• Memberdayakan Tim
• Memberdayakan Individu

Praktik umum

Ada banyak cara yang berbeda untuk memungkinkan kinerja SE seperti halnya organisasi, dan pendekatan setiap organisasi bersifat rinci dan unik. Namun demikian, praktik, metode, dan pertimbangan umum memang ada. Bagian 5 menggunakan hal tersebut sebagai kerangka kerja untuk menyusun pengetahuan yang relevan.

Kegiatan SE yang mendukung kebutuhan bisnis dan memberikan nilai dimungkinkan oleh banyak faktor, termasuk:

• Budaya (lihat Budaya),
• Kompetensi SE (lihat Menentukan Kemampuan Rekayasa Sistem yang Dibutuhkan dalam Bisnis dan Perusahaan) dan bagaimana organisasi tumbuh dan mengerahkan tenaga kerjanya untuk memperolehnya, dan
• Peralatan dan infrastruktur SE (lihat Rekayasa dan Manajemen Sistem di Bagian 3).

Perusahaan dan bisnis

Fakta bahwa Bagian 5 menggunakan dua istilah, “Perusahaan” dan “Bisnis”, untuk menyebutkan satu tingkat organisasi, menunjukkan bahwa keduanya terkait erat. Dalam banyak konteks, tidak perlu membedakan keduanya: perusahaan dapat berupa bisnis tradisional, dan bisnis dapat dilihat sebagai jenis perusahaan khusus. Demi keringkasan, istilah yang lebih umum “organisasi” dapat digunakan untuk mengartikan “bisnis atau perusahaan” di seluruh Bagian 5.

Bisnis tradisional biasanya memiliki struktur hukum dan struktur kontrol yang relatif terpusat. Bisnis semacam itu dapat berupa perusahaan, atau unit perusahaan atau lembaga pemerintah, yang menciptakan lini produk atau menawarkan layanan.

Di sisi lain, sebuah perusahaan dapat disusun dengan cara yang tidak dapat digambarkan sebagai sebuah bisnis. Hal ini terjadi ketika sebuah perusahaan melintasi batas-batas bisnis tradisional, tidak memiliki otoritas hukum yang terpusat, dan memiliki tata kelola yang relatif longgar. Salah satu contohnya adalah “sistem” perawatan kesehatan di Amerika Serikat yang mencakup rumah sakit, perusahaan asuransi, produsen peralatan medis, perusahaan farmasi, dan regulator pemerintah. Contoh lainnya adalah sekumpulan perusahaan yang membentuk rantai pasokan untuk produsen, seperti ribuan perusahaan yang suku cadang dan layanannya digunakan Apple untuk membuat, mendistribusikan, dan mendukung iPhone.

Tindakan signifikan yang memungkinkan terjadinya SE sering kali dilakukan oleh bisnis tradisional, bukan oleh perusahaan yang tidak terlalu terstruktur. Meskipun demikian, konteks organisasi mempengaruhi bagaimana pendekatan bisnis terhadap SE dan oleh karena itu, bagaimana hal tersebut memungkinkan kinerja SE. Sebuah bisnis yang menjual ke pasar komersial umum biasanya memiliki lebih sedikit kendala dalam praktik SE-nya dibandingkan dengan bisnis yang melakukan pekerjaan kontrak untuk lembaga pemerintah. Bisnis yang menciptakan sistem dengan karakteristik yang sangat menuntut, seperti pesawat terbang, biasanya memiliki pendekatan yang jauh lebih ketat dan terencana terhadap SE dibandingkan dengan bisnis yang menciptakan sistem yang tidak terlalu menuntut, seperti aplikasi ponsel pintar.

Bisnis tradisional dimaksudkan untuk bersifat permanen, dan biasanya menawarkan portofolio produk dan layanan, memperkenalkan produk dan layanan baru, menghentikan produk dan layanan lama, dan berusaha menumbuhkan nilai bisnis. Terkadang satu produk atau layanan memiliki nilai dan umur panjang sehingga melahirkan bisnis atau perusahaan hanya untuk pembuatan, pemeliharaan, dan dukungannya. Pesawat Eurofighter Typhoon, misalnya, dikembangkan oleh konsorsium tiga perusahaan yang membentuk perusahaan induk khusus untuk memberikan dukungan dan layanan peningkatan selama masa pakai pesawat.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang perbedaan antara bisnis dan perusahaan dan nilai rekayasa sistem perusahaan bagi mereka, lihat Rekayasa Sistem Perusahaan di Bagian 4. Sistem Sistem (SoS), juga di Bagian 4, kontras dengan kontrol yang lebih ketat atas SE yang biasa dilakukan oleh bisnis dengan kontrol yang lebih longgar yang biasa dilakukan oleh perusahaan yang tidak memiliki struktur bisnis tradisional. Pengelompokan Sistem di Bagian 2 membahas SoS Terarah yang mungkin setara dengan bisnis tradisional.

Tim

Tim beroperasi dalam konteks bisnis tempat mereka berada. Konteks ini menentukan bagaimana tim diaktifkan untuk melakukan SE.

Sebagai contoh, sebuah bisnis dapat memberikan otonomi yang luas kepada tim untuk mengambil keputusan teknis utama, yang dibuat oleh insinyur sistem tim atau dengan berkonsultasi dengan insinyur sistem tim. Di sisi lain, bisnis yang sama dapat membuat serangkaian proses SE generik yang harus disesuaikan dan digunakan oleh semua tim, membatasi tim untuk mematuhi kebijakan, praktik, dan budaya bisnis yang telah ditetapkan. Bisnis bahkan dapat mengharuskan tim untuk mendapatkan persetujuan untuk proses SE yang disesuaikan dari otoritas teknis tingkat yang lebih tinggi.

Tim biasanya dibentuk untuk durasi terbatas untuk mencapai tujuan tertentu, seperti membuat sistem baru atau meningkatkan layanan atau produk yang sudah ada. Setelah tujuan tersebut tercapai, tim yang bertanggung jawab atas upaya tersebut biasanya dibubarkan dan individu yang terkait dengan upaya tersebut ditugaskan untuk tugas-tugas baru. Namun, pengecualian bisa saja terjadi. Sebagai contoh, tim insinyur sistem yang ditugaskan untuk membantu program-program yang bermasalah di seluruh perusahaan dapat bertahan tanpa batas waktu.

Disadur dari: sebookwiki.or

Pencetakan 3D atau manufaktur aditif adalah pembuatan objek tiga dimensi dari model CAD atau model 3D digital. Hal ini dapat dilakukan dalam berbagai proses di mana bahan disimpan, dilebur atau dipadatkan di bawah kendali komputer, dengan bahan yang ditambahkan bersama (seperti plastik, cairan atau butiran bubuk yang menyatu), biasanya berlapis-lapis.

Pada tahun 1980-an, teknik pencetakan 3D dianggap hanya cocok untuk produksi prototipe fungsional atau estetika, dan istilah yang lebih tepat untuk itu pada saat itu adalah pembuatan prototipe cepat. Pada tahun 2019, presisi, pengulangan, dan jangkauan material pencetakan 3D telah meningkat hingga beberapa proses pencetakan 3D dianggap layak sebagai teknologi produksi industri; dalam konteks ini, istilah manufaktur aditif dapat digunakan secara sinonim dengan pencetakan 3D.

Salah satu keunggulan utama pencetakan 3D adalah kemampuannya untuk menghasilkan bentuk atau geometri yang sangat kompleks yang tidak mungkin dibuat dengan tangan, termasuk bagian berongga atau bagian dengan struktur rangka internal untuk mengurangi berat sekaligus mengurangi limbah material. Pemodelan deposisi leburan (FDM), yang menggunakan filamen kontinu dari bahan termoplastik, adalah proses pencetakan 3D yang paling umum digunakan pada tahun 2020.

Terminologi

Istilah umum additive manufacturing (AM) menjadi populer pada tahun 2000-an, terinspirasi oleh tema material yang ditambahkan bersama (dengan berbagai cara). Sebaliknya, istilah manufaktur subtraktif muncul sebagai singkatan untuk keluarga besar proses pemesinan dengan penghilangan material sebagai proses yang umum. Istilah pencetakan 3D masih mengacu hanya pada teknologi polimer di sebagian besar pikiran, dan istilah AM lebih cenderung digunakan dalam konteks pengerjaan logam dan produksi komponen penggunaan akhir daripada di antara penggemar polimer, inkjet, atau stereolitografi.

Pada awal tahun 2010-an, istilah pencetakan 3D dan manufaktur aditif mengalami evolusi makna di mana keduanya merupakan istilah payung alternatif untuk teknologi aditif, yang satu digunakan dalam bahasa populer oleh komunitas pembuat konsumen dan media, dan yang lainnya digunakan secara lebih formal oleh produsen komponen penggunaan akhir industri, produsen mesin, dan organisasi standar teknis global. Hingga saat ini, istilah pencetakan 3D telah dikaitkan dengan mesin dengan harga atau kemampuan yang rendah. Pencetakan 3D dan manufaktur aditif mencerminkan bahwa teknologi ini memiliki kesamaan dalam hal penambahan atau penggabungan bahan di seluruh amplop kerja 3D di bawah kendali otomatis. Peter Zelinski, pemimpin redaksi majalah Additive Manufacturing, menunjukkan pada tahun 2017 bahwa istilah-istilah tersebut masih sering disinonimkan dalam penggunaan sehari-hari, tetapi beberapa pakar industri manufaktur mencoba membuat perbedaan di mana manufaktur aditif terdiri dari pencetakan 3D ditambah teknologi lain atau aspek lain dari proses manufaktur.

Istilah lain yang telah digunakan sebagai sinonim atau hipernim termasuk manufaktur desktop, manufaktur cepat (sebagai penerus logis dari tingkat produksi dari pembuatan prototipe cepat), dan manufaktur sesuai permintaan (yang menggemakan pencetakan sesuai permintaan dalam pengertian pencetakan 2D). Fakta bahwa penerapan kata sifat rapid dan on-demand pada kata benda manufaktur adalah hal yang baru pada tahun 2000-an mengungkapkan model mental yang telah lama berlaku di era industri sebelumnya, di mana hampir semua produksi manufaktur melibatkan waktu tunggu yang lama untuk pengembangan perkakas yang melelahkan.

Saat ini, istilah subtraktif tidak menggantikan istilah pemesinan, melainkan melengkapinya ketika istilah yang mencakup metode pemindahan diperlukan. Agile tooling adalah penggunaan cara modular untuk mendesain perkakas yang diproduksi dengan metode manufaktur aditif atau pencetakan 3D untuk memungkinkan pembuatan prototipe yang cepat dan respons terhadap kebutuhan perkakas dan perlengkapan. Perkakas tangkas menggunakan metode yang hemat biaya dan berkualitas tinggi untuk merespons kebutuhan pelanggan dan pasar dengan cepat, serta dapat digunakan dalam pembentukan hidro, pencetakan, pencetakan injeksi, dan proses manufaktur lainnya.

Sejarah singkat

Konsep pencetakan 3D sudah ada sejak pertengahan abad ke-20, yang digambarkan dalam karya-karya fiksi ilmiah. Namun, baru pada tahun 1980-an teknologi manufaktur aditif awal mulai dikembangkan. Pada tahun 1981, Hideo Kodama dari Jepang mematenkan plotter XYZ, salah satu metode aditif pertama untuk membuat model 3D dari polimer. Sayangnya, penemuan ini hanya mendapat sedikit perhatian. Sementara itu di Amerika, tiga insinyur mengajukan paten yang berkaitan dengan proses stereolitografi pada tahun 1984.

Tahun 1988 menandai tonggak sejarah dengan munculnya pemodelan deposisi leburan atau FDM, yang dikomersialkan oleh Stratasys pada tahun 1992. Meskipun demikian, printer 3D masih sangat mahal, dengan harga ratusan ribu dolar. Pada tahun 2000-an, printer mulai dieksplorasi untuk pemodelan dan pengujian, terutama di bidang arsitektur dan medis. Namun, baru pada sekitar tahun 2010, pencetakan 3D merambah dunia manufaktur untuk produksi komponen logam. Salah satu aplikasinya adalah di industri penerbangan, untuk menghasilkan komponen yang hemat bahan bakar dan bentuk yang kompleks.

Seiring dengan menurunnya biaya peralatan, printer 3D menjadi lebih terjangkau bagi masyarakat umum. Pada tahun 2020, mesin berkualitas dapat diperoleh dengan harga di bawah $200. Bahkan pada tahun 2024, sebuah printer raksasa setinggi 29 meter akan diluncurkan di Universitas Maine. Apa yang dulunya merupakan pencetakan genggam sekarang menjadi pencetakan 3D, membuka peluang baru di seluruh industri dan kehidupan sehari-hari.

Manfaat pencetakan 3D

Manufaktur aditif atau pencetakan 3D dengan cepat menjadi semakin penting dalam bidang teknik karena banyak manfaatnya. Visi pencetakan 3D adalah kebebasan desain, individualisasi, desentralisasi, dan menjalankan proses yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan dengan metode alternatif. Beberapa manfaat ini termasuk memungkinkan pembuatan prototipe yang lebih cepat, mengurangi biaya produksi, meningkatkan penyesuaian produk, dan meningkatkan kualitas produk.

Selain itu, kemampuan pencetakan 3D telah berkembang di luar manufaktur tradisional, seperti konstruksi ringan, atau perbaikan dan pemeliharaan dengan aplikasi dalam prostetik, bioprinting, industri makanan, pembuatan roket, desain dan seni, dan sistem energi terbarukan. Teknologi pencetakan 3D dapat digunakan untuk membuat sistem penyimpanan energi baterai, yang sangat penting untuk pembangkitan dan distribusi energi yang berkelanjutan.

Manfaat lain dari pencetakan 3D adalah kemampuan teknologi ini untuk menghasilkan geometri yang rumit dengan presisi dan akurasi yang tinggi. Hal ini sangat relevan di bidang rekayasa gelombang mikro, di mana pencetakan 3D dapat digunakan untuk memproduksi komponen dengan sifat unik yang sulit dicapai dengan menggunakan metode manufaktur tradisional.

Prinsip-prinsip umum

Pemodelan

Model yang dapat dicetak 3D dapat dibuat dengan paket desain berbantuan komputer (CAD), melalui pemindai 3D, atau dengan kamera digital biasa dan perangkat lunak fotogrametri. Model cetak 3D yang dibuat dengan CAD menghasilkan kesalahan yang relatif lebih sedikit daripada metode lainnya. Kesalahan pada model cetak 3D dapat diidentifikasi dan dikoreksi sebelum dicetak. Proses pemodelan manual dalam menyiapkan data geometris untuk grafik komputer 3D mirip dengan seni plastik seperti memahat. Pemindaian 3D adalah proses pengumpulan data digital tentang bentuk dan tampilan objek nyata, dan membuat model digital berdasarkan data tersebut.

Model CAD dapat disimpan dalam format file stereolithography (STL), format file CAD de facto untuk manufaktur aditif yang menyimpan data berdasarkan triangulasi permukaan model CAD. STL tidak dirancang untuk manufaktur aditif karena menghasilkan ukuran file yang besar dari bagian yang dioptimalkan untuk topologi dan struktur kisi karena banyaknya permukaan yang terlibat. Format file CAD yang lebih baru, format file manufaktur aditif (AMF), diperkenalkan pada tahun 2011 untuk mengatasi masalah ini. Format ini menyimpan informasi dengan menggunakan triangulasi lengkung.

Pencetakan

Sebelum mencetak model 3D dari file STL, file tersebut harus diperiksa terlebih dahulu apakah ada kesalahan. Sebagian besar aplikasi CAD menghasilkan kesalahan pada file STL keluaran, dari jenis berikut ini:

• lubang
• permukaan yang tidak normal
• persimpangan sendiri
• cangkang kebisingan
• kesalahan bermacam-macam
• masalah overhang

Sebuah langkah dalam pembuatan STL yang dikenal sebagai "perbaikan" memperbaiki masalah-masalah tersebut pada model asli. Umumnya, STL yang dihasilkan dari model yang diperoleh melalui pemindaian 3D sering kali memiliki lebih banyak kesalahan tersebut karena pemindaian 3D sering kali dilakukan melalui akuisisi/pemetaan titik ke titik. Rekonstruksi 3D sering kali mengandung kesalahan.

Setelah selesai, file STL perlu diproses oleh perangkat lunak yang disebut "slicer", yang mengubah model menjadi serangkaian lapisan tipis dan menghasilkan file G-code yang berisi instruksi yang disesuaikan dengan jenis printer 3D tertentu (printer FDM). File G-code ini kemudian dapat dicetak dengan perangkat lunak klien pencetakan 3D (yang memuat kode G dan menggunakannya untuk menginstruksikan printer 3D selama proses pencetakan 3D).

Resolusi printer menggambarkan ketebalan lapisan dan resolusi XY dalam titik per inci (dpi) atau mikrometer (μm). Ketebalan lapisan yang umum adalah sekitar 100 μm (250 dpi), meskipun beberapa mesin dapat mencetak lapisan setipis 16 μm (1.600 dpi). Resolusi X-Y sebanding dengan printer laser. Partikel-partikel (titik-titik 3D) berdiameter sekitar 0,01 hingga 0,1 μm (2.540.000 hingga 250.000 DPI). Untuk resolusi printer tersebut, dengan menetapkan resolusi mesh 0,01-0,03 mm dan panjang kord ≤ 0,016 mm akan menghasilkan file output STL yang optimal untuk file input model yang diberikan. Dengan menetapkan resolusi yang lebih tinggi, akan menghasilkan file yang lebih besar tanpa peningkatan kualitas cetak.

Konstruksi model dengan metode kontemporer dapat memakan waktu mulai dari beberapa jam hingga beberapa hari, tergantung pada metode yang digunakan dan ukuran serta kerumitan model. Sistem aditif biasanya dapat mengurangi waktu ini menjadi beberapa jam, meskipun sangat bervariasi, tergantung pada jenis mesin yang digunakan dan ukuran serta jumlah model yang diproduksi secara bersamaan.

Proses dan printer

ISO/ASTM52900-15 mendefinisikan tujuh kategori proses manufaktur aditif (AM) dalam maknanya. Mereka adalah

• Fotopolimerisasi tong
• Pengaliran material
• Pengaliran pengikat
• Fusi unggun serbuk
• Ekstrusi material
• Deposisi energi terarah
• Laminasi lembaran

Perbedaan utama antara proses-proses tersebut adalah dalam hal cara pengendapan lapisan untuk membuat komponen dan bahan yang digunakan. Setiap metode memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing, itulah sebabnya beberapa perusahaan menawarkan pilihan bubuk dan polimer untuk bahan yang digunakan untuk membuat objek. Perusahaan lain terkadang menggunakan kertas bisnis standar yang tersedia di pasaran sebagai bahan pembuatan untuk menghasilkan prototipe yang tahan lama. Pertimbangan utama dalam memilih mesin umumnya adalah kecepatan, biaya printer 3D, prototipe yang dicetak, pilihan dan biaya bahan, dan kemampuan warna. Printer yang bekerja secara langsung dengan logam umumnya mahal. Namun demikian, printer yang lebih murah bisa digunakan untuk membuat cetakan, yang kemudian digunakan untuk membuat komponen logam."

Aplikasi

Pencetakan 3D atau manufaktur aditif telah digunakan di sektor manufaktur, medis, industri, dan sosiokultural (misalnya warisan budaya) untuk menciptakan teknologi komersial yang sukses. Baru-baru ini, pencetakan 3D juga telah digunakan di sektor kemanusiaan dan pembangunan untuk memproduksi berbagai barang medis, prostetik, suku cadang, dan perbaikan. Aplikasi paling awal dari manufaktur aditif adalah di bagian ujung ruang perkakas dari spektrum manufaktur. Misalnya, pembuatan prototipe cepat adalah salah satu varian aditif yang paling awal, dan misinya adalah untuk mengurangi waktu tunggu dan biaya pengembangan prototipe suku cadang dan perangkat baru, yang sebelumnya hanya dilakukan dengan metode ruang perkakas subtraktif seperti penggilingan, pembubutan, dan penggerindaan presisi CNC. Pada tahun 2010-an, manufaktur aditif memasuki produksi ke tingkat yang jauh lebih besar.

Disadur dari: en.wikipedia.org

Teknik manufaktur atau teknik produksi adalah cabang teknik profesional yang memiliki banyak kesamaan konsep dan ide dengan bidang teknik lainnya seperti teknik mesin, kimia, listrik, dan industri. Teknik manufaktur membutuhkan kemampuan untuk merencanakan praktik manufaktur; untuk meneliti dan mengembangkan alat, proses, mesin, dan peralatan; dan untuk mengintegrasikan fasilitas dan sistem untuk menghasilkan produk berkualitas dengan pengeluaran modal yang optimal.

Fokus utama insinyur manufaktur atau produksi adalah mengubah bahan mentah menjadi produk yang diperbarui atau produk baru dengan cara yang paling efektif, efisien & ekonomis. Contohnya adalah perusahaan yang menggunakan teknologi terintegrasi komputer agar mereka dapat memproduksi produk mereka sehingga lebih cepat dan menggunakan lebih sedikit tenaga kerja manusia.

Gambaran Umum

Teknik Manufaktur didasarkan pada keterampilan teknik industri dan teknik mesin inti, dengan menambahkan elemen-elemen penting dari mekatronika, perdagangan, ekonomi, dan manajemen bisnis. Bidang ini juga berhubungan dengan integrasi berbagai fasilitas dan sistem untuk menghasilkan produk yang berkualitas (dengan pengeluaran yang optimal) dengan menerapkan prinsip-prinsip fisika dan hasil studi sistem manufaktur, seperti berikut ini:

• Kerajinan
• Sistem produksi
• Sistem pabrik Inggris
• Sistem manufaktur Amerika
• Produksi massal
• Manufaktur terintegrasi komputer
• Teknologi berbantuan komputer di bidang manufaktur
• Manufaktur tepat waktu
• Manufaktur ramping
• Manufaktur yang fleksibel
• Kustomisasi massal
• Manufaktur yang gesit
• Manufaktur cepat
• Pracetak
• Kepemilikan
• Fabrikasi
• Publikasi
• Manufaktur aditif

Satu set robot enam sumbu yang digunakan untuk pengelasan.

Insinyur manufaktur mengembangkan dan menciptakan artefak fisik, proses produksi, dan teknologi. Ini adalah bidang yang sangat luas yang mencakup desain dan pengembangan produk. Teknik manufaktur dianggap sebagai subdisiplin dari teknik industri/rekayasa sistem dan memiliki tumpang tindih yang sangat kuat dengan teknik mesin. Keberhasilan atau kegagalan insinyur manufaktur secara langsung berdampak pada kemajuan teknologi dan penyebaran inovasi. Bidang teknik manufaktur ini muncul dari disiplin tool and die pada awal abad ke-20. Bidang ini berkembang pesat sejak tahun 1960-an ketika negara-negara industri memperkenalkan pabrik-pabrik dengan:

1. Peralatan mesin kontrol numerik dan sistem produksi otomatis.
2. Metode statistik canggih untuk kontrol kualitas: Pabrik-pabrik ini dipelopori oleh insinyur listrik Amerika, William Edwards Deming, yang pada awalnya diabaikan oleh negara asalnya. Metode kontrol kualitas yang sama kemudian mengubah pabrik-pabrik Jepang menjadi pemimpin dunia dalam hal efektivitas biaya dan kualitas produksi.
3. Robot industri di lantai pabrik, diperkenalkan pada akhir tahun 1970-an: Lengan las dan gripper yang dikendalikan komputer ini dapat melakukan tugas-tugas sederhana seperti memasang pintu mobil dengan cepat dan tanpa cela selama 24 jam sehari. Hal ini memangkas biaya dan meningkatkan kecepatan produksi.

Sejarah

Sejarah teknik manufaktur dapat ditelusuri ke pabrik-pabrik pada pertengahan abad ke-19 di Amerika Serikat dan abad ke-18 di Inggris. Meskipun tempat produksi rumahan dan bengkel besar didirikan di Cina, Roma kuno, dan Timur Tengah, Venice Arsenal menjadi salah satu contoh pertama dari pabrik dalam pengertian modern. Didirikan pada tahun 1104 di Republik Venesia beberapa ratus tahun sebelum Revolusi Industri, pabrik ini memproduksi kapal secara massal di jalur perakitan dengan menggunakan suku cadang buatan pabrik. Venice Arsenal rupanya memproduksi hampir satu kapal setiap hari dan, pada puncak kejayaannya, mempekerjakan 16.000 orang.

Banyak sejarawan menganggap Pabrik Soho milik Matthew Boulton (didirikan pada tahun 1761 di Birmingham) sebagai pabrik modern pertama. Klaim serupa juga bisa dibuat untuk pabrik sutra John Lombe di Derby (1721), atau Cromford Mill milik Richard Arkwright (1771). Pabrik Cromford dibangun khusus untuk mengakomodasi peralatan yang dimilikinya dan untuk membawa bahan melalui berbagai proses manufaktur. Seorang sejarawan, Jack Weatherford, berpendapat bahwa pabrik pertama berada di Potosi. Pabrik Potosi mengambil keuntungan dari perak yang melimpah yang ditambang di dekatnya dan memproses bongkahan batangan perak menjadi koin.

Jalur perakitan Ford, 1913.

Koloni Inggris pada abad ke-19 membangun pabrik hanya sebagai bangunan tempat berkumpulnya sejumlah besar pekerja untuk melakukan pekerjaan kasar, biasanya dalam produksi tekstil. Hal ini terbukti lebih efisien untuk administrasi dan distribusi bahan kepada pekerja individual daripada metode manufaktur sebelumnya, seperti industri rumahan atau sistem putting-out.

Pabrik-pabrik kapas menggunakan penemuan-penemuan seperti mesin uap dan alat tenun listrik untuk merintis pabrik-pabrik industri pada abad ke-19, di mana peralatan mesin yang presisi dan suku cadang yang dapat diganti memungkinkan efisiensi yang lebih besar dan lebih sedikit limbah. Pengalaman ini menjadi dasar bagi studi teknik manufaktur selanjutnya. Antara tahun 1820 dan 1850, pabrik-pabrik non-mekanis menggantikan toko-toko pengrajin tradisional sebagai bentuk utama institusi manufaktur.

Henry Ford merevolusi lebih lanjut konsep pabrik dan dengan demikian teknik manufaktur pada awal abad ke-20 dengan inovasi produksi massal. Para pekerja yang sangat terspesialisasi yang ditempatkan di samping serangkaian mesin-mesin yang bergulir akan membuat sebuah produk seperti (dalam kasus Ford) mobil. Konsep ini secara dramatis menurunkan biaya produksi untuk hampir semua barang yang diproduksi dan membawa era konsumerisme.

• Perkembangan modern

Studi teknik manufaktur modern mencakup semua proses perantara yang diperlukan untuk produksi dan integrasi komponen produk. Beberapa industri, seperti produsen semikonduktor dan baja menggunakan istilah "fabrikasi" untuk proses-proses ini.
Robot industri KUKA digunakan di toko roti untuk produksi makanan.

Otomasi digunakan dalam berbagai proses manufaktur seperti pemesinan dan pengelasan. Manufaktur otomatis mengacu pada penerapan otomatisasi untuk memproduksi barang di pabrik. Keuntungan utama dari manufaktur otomatis untuk proses manufaktur direalisasikan dengan penerapan otomatisasi yang efektif dan mencakup konsistensi dan kualitas yang lebih tinggi, pengurangan waktu tunggu, penyederhanaan produksi, penanganan yang lebih sedikit, alur kerja yang lebih baik, dan peningkatan moral pekerja.

Robotika adalah penerapan mekatronika dan otomatisasi untuk membuat robot, yang sering digunakan di bidang manufaktur untuk melakukan tugas-tugas yang berbahaya, tidak menyenangkan, atau berulang. Robot-robot ini bisa dalam berbagai bentuk dan ukuran, namun semuanya telah diprogram dan berinteraksi secara fisik dengan dunia. Untuk membuat robot, seorang insinyur biasanya menggunakan kinematika (untuk menentukan rentang gerak robot) dan mekanika (untuk menentukan tekanan di dalam robot). Robot digunakan secara luas dalam teknik manufaktur.

Robot memungkinkan perusahaan menghemat biaya tenaga kerja, melakukan tugas-tugas yang terlalu berbahaya atau terlalu tepat untuk dilakukan manusia secara ekonomis, dan memastikan kualitas yang lebih baik. Banyak perusahaan yang menggunakan jalur perakitan robot, dan beberapa pabrik sangat terotomatisasi sehingga dapat berjalan sendiri. Di luar pabrik, robot telah dipekerjakan dalam penjinakan bom, eksplorasi ruang angkasa, dan banyak bidang lainnya. Robot juga dijual untuk berbagai aplikasi perumahan.

Pendidikan

Insinyur Manufaktur 

Insinyur Manufaktur berfokus pada desain, pengembangan, dan pengoperasian sistem produksi yang terintegrasi untuk mendapatkan produk berkualitas tinggi & kompetitif secara ekonomi. Sistem ini dapat mencakup peralatan penanganan material, peralatan mesin, robot, atau bahkan komputer atau jaringan komputer.

Program Sertifikasi

Insinyur manufaktur memiliki gelar associate atau sarjana di bidang teknik dengan jurusan teknik manufaktur. Lama studi untuk gelar tersebut biasanya dua hingga lima tahun diikuti dengan lima tahun praktik profesional untuk memenuhi syarat sebagai insinyur profesional. Bekerja sebagai ahli teknologi teknik manufaktur melibatkan jalur kualifikasi yang lebih berorientasi pada aplikasi.

Gelar akademis untuk insinyur manufaktur biasanya adalah Associate atau Bachelor of Engineering, [BE] atau [BEng], dan Associate atau Bachelor of Science, [BS] atau [BSc]. Untuk ahli teknologi manufaktur, gelar yang diperlukan adalah Associate atau Bachelor of Technology [B.TECH] atau Associate atau Bachelor of Applied Science [BASc] di bidang Manufaktur, tergantung pada universitasnya. Gelar master di bidang teknik manufaktur meliputi Master of Engineering [ME] atau [MEng] di bidang Manufaktur, Master of Science [M.Sc] di bidang Manajemen Manufaktur, Master of Science [M.Sc] di bidang Manajemen Industri dan Produksi, dan Master of Science [M.Sc] serta Master of Engineering [ME] di bidang Desain, yang merupakan subdisiplin manufaktur. Program tingkat Doktor [PhD] atau [DEng] di bidang manufaktur juga tersedia, tergantung pada universitasnya.

Kurikulum tingkat sarjana umumnya mencakup mata kuliah fisika, matematika, ilmu komputer, manajemen proyek, dan topik-topik khusus dalam teknik mesin dan manufaktur. Pada awalnya, topik-topik tersebut mencakup sebagian besar, jika tidak semua, subdisiplin teknik manufaktur. Mahasiswa kemudian memilih untuk berspesialisasi dalam satu atau lebih subdisiplin ilmu menjelang akhir masa studi mereka.

Silabus

Kurikulum Dasar untuk Gelar Sarjana Teknik Manufaktur atau Teknik Produksi mencakup silabus yang disebutkan di bawah ini. Silabus ini berkaitan erat dengan Teknik Industri dan Teknik Mesin, tetapi berbeda dengan lebih menekankan pada Ilmu Manufaktur atau Ilmu Produksi. Silabus ini mencakup bidang-bidang berikut:

• Matematika

  • Kalkulus
  • Persamaan Diferensial
  • Statistik
  • Aljabar Linier

• Mekanika

  • Statika
  • Dinamika

• Mekanika Padat

• Mekanika Fluida

  • Dinamika Fluida
  • Hidrolika

• Ilmu Pengetahuan Bahan

  • Kekuatan Bahan

• Termodinamika Terapan

  • Perpindahan Panas
  • Konversi Energi

• HVAC (Pemanasan, Ventilasi & Pengkondisian Udara)

• Instrumentasi dan Pengukuran

• Gambar Teknik (Perancangan) & Desain Teknik

  • Grafik Teknik
  • Desain Mekanisme termasuk Kinematika dan Dinamika

• Proses Manufaktur

  • Manufaktur Ramping
  • Otomasi
  • Rekayasa Terbalik
  • Kontrol Kualitas

• Mekatronika

• Analisis Sirkuit

• CAD (Desain Berbantuan Komputer)

• CAM (Manufaktur Berbantuan Komputer)

• Manajemen Proyek

Gelar di bidang Teknik Manufaktur biasanya berbeda dari Teknik Mesin hanya dalam beberapa kelas khusus. Gelar Teknik Mesin lebih berfokus pada proses desain produk dan pada produk yang kompleks yang membutuhkan lebih banyak keahlian matematika.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org