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:
- Peralatan mesin kontrol numerik dan sistem produksi otomatis.
- 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.
- 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)
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