SISTEM MANUFAKTUR FLEKSIBEL

SISTEM MANUFAKTUR FLEKSIBEL

(FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEM-FMS)

 

 

1. Pengantar Sistem Manufaktur Fleksibel

        Pada pertengahan tahun 1960-an, persaingan pasar semakin kompleks. Selama tahun 1960 hingga 1970 cost adalah hal yang diutamakan, tetapi setelah itu kualitas menjadi prioritas utama dan dengan adanya persaingan pasar yang semakin kompleks ketepatan waktu delivery menjadi hal yang dibutuhkan oleh konsumen. Perkecualian beberapa perbedaan terminology, terdapat kesepakatan bersama bahwa persaingan utama akan terjadi pada aspek biaya (cost), kualitas (quality), dan responsive (responsiveness), dimana responsive yang dimaksud mengacu pada fleksibilitas (Olhager, 1993). Untuk itu perusahaan harus mempunyai kemampuan merespon berbagai perubahan secara efisien. Kemampuan respon perusahaan tersebut diantaranya adalah kemampuan memproduksi banyak produk yang berbeda, memperpendek siklus hidup (life cycle) produk, dan melakukan produksi secara efektif. Kemampuan respon perusahaan ini akan dapat dicapai oleh perusahaan dengan menerapkan fleksibilitas manufaktur.

Fleksibilitas manufaktur merupakan kemampuan perusahaan untuk merespon secara efektif perubahan yang terjadi, baik yang terajadi di internal (operasi) perusahaan, maupun di eksternal lingkungan perusahaan (Gerwin, 1993). Ada empat area lingkungan perusahaan yang mempengaruhi fleksibilitas manufaktur yaitu: Strategi, Faktor lingkungan, teknologi dan atribut organisasi (gerwin,1987). 

 

Sejalan dengan makna yang telah diuraikan, Flexible Manufacturing System (FMS) adalah suatu sistem manufaktur otomatis dengan volume dan variasi produk level menengah yang dikontrol oleh komputer. FMS meliputi spektrum lebar dari aktivitas manufaktur seperti mesin-mesin produksi, metal working, pabrikasi, dan assembly. Pada sebuah FMS, suatu kelompok part–part dari produk–produk dengan karakteristik serupa diproses. Komponen penting dari suatu FMS adalah mesin Numerical Control (NC) yang mampu saling bertukar tools secara otomatis. Sistem material handling otomatis untuk memindahkan part–part di antara mesin–mesin dan station fixturing berupa Automated Guided Vehicle (AGV) dan Robot. Semua komponen di atas dikontrol oleh komputer. Dan yang terakhir adalah perangkat–perangkat lain seperti mesin pengukur koordinat dan mesin pencuci part-part yang diproses.

Pada FMS setiap job guna memproduksi sesuatu, mempunyai beberapa alternatif jalur mesin–mesin untuk menyelesaikannya. Sistem penanganan material pada FMS harus dikontrol komputer untuk menentukan alternatif jalur job tadi secara otomatis. Disiplin antrian yang digunakan biasanya adalah First Come First Serve (FCFS), Last Come First Serve (LCFS) atau prioritas.

Mesin NC adalah sebuah mesin yang dikendalikan dengan kode angka–angka adalah proses yang secara otomatis menjalankan operasi manufaktur menurut perintah yang tersusun dalam kode angka. Karena informasi yang digunakan berbentuk rumus matematik maka sistem ini dinamakan kontrol dengan angka (numerical control). Operasi sebuah mesin perkakas (pertama kali digunakan dalam proses mengikir, membuat lubang, memutar, mengasah dan menggergaji, dan tahun–tahun terakhir ini juga digunakan untuk membengkokkan pipa mengikis dan membuat berbagai bentuk) bertolak dari data angka yang disimpan di atas kertas atau pipa magnetik, kartu tabulasi, ingatan komputer atau informasi langsung. Dibandingkan dengan peralatan biasa, mesin yang dikontrol dengan kode angka ini lebih cermat, konsisten dan fleksibel, bahkan untuk manufakturing yang sangat rumit sekalipun. Rancangan produk dapat diubah atau disesuaikan cukup dengan mengubah instruksi saja.

Namun mesin berkode angka ini memiliki kelemahan jika dibandingkan dengan mesin biasa, yakni memerlukan modal yang besar. Selain itu, penggunaannya menuntut berbagai perubahan pada peranan operator, penyelia dan pekerja yang lain, tingkat dukungan tenaga spesialis dan tenaga terampil, serta membawa berbagai masalah yang biasanya timbul bila orang menggunakan teknologi baru.

Flexible Manufacturing System (FMS) pertama kali didesain pada pertengahan 1960-an oleh perusahan Inggris, dan diberi nama system 24. Sehubungan dengan kurangnya kontrol teknologi, sistem tersebut tidak pernah selesai diinstal. Instalasi awal Flexible Manufacturing System (FMS) di US yang paling terkenal terdapat di Caterpillar Inc. oleh Kearney &  Trecker. Tujuan dari FMS sangat spesifik dan menuntut penerapan yang spesial. FMS tidak mempunyai fleksibilitas seperti yang telah didefinisikan di atas, tetapi bagaimanapun Kearney & Trecker merasa cukup puas.

Persaingan pasar pada awal 1980-an menuntut adanya efisiensi produksi yang tinggi, biaya rendah, respon yang cepat; sebagai hasilnya para usahawan menginstall FMSs untuk produksi berskala kecil dan menengah. FMS sendiri didefinisikan oleh Automation Encyclopedia (Graham 1988), sebagai berikut:

"Flexible manufacturing system adalah satu atau lebih mesin produksi yang diintegrasikan dengan pemindahan material secara otomatis, dimana operasinya diatur dengan komputer".

Untuk mencapai fleksibilitas dan respon yang cepat yang dibutuhkan kustomer maka diberlakukanlah Flexible manufacturing system (FMS).  5 level teknologi yang dibuat bedasarkan FMS contohnya : Enterprise, system, sel, mesin dan  peralatan .  Sebuah bangunan blok dari FMS disebut dengan Flexible Manufacturing Cell (FMC).  FMC adalah suatu kelompok atau grup mesin yang saling berhubungan.

 

1. Filosofi Sistem Manufaktur Fleksibel

Pada dasarnya sistem manufaktur fleksibel (SFM) merupakan suatu automated cell (integrating materials handling and processing equipment) yang digunakan untuk menghasilkan sekelompok parts atau assemblies. Meskipun semua item membutuhkan proses manufakturing serupa, namun skuens dari operasi tadak perlu sama dalam setiap kasus. Suatu nonautomated production line yang dapat mengubah dari satu produk ke produk lain tanpa set up juga merupakan suatu sistem manufaktur fleksibel (SMF).

Sistem manufaktur fleksibel terdiri dari beberapa direct numerically controled (DNC) machines. Suatu sistem penyimpanan dan pengambilan kembali parts yang dikendalikan oleh komputer dan peralatan otomatis yang membawa parts di antara mesin dan tempat penyimpanan. Dalam praktek, Sistem manufakrur fleksibel (SMF) mengizinkan atau memungkinkan parts yang diproduksi tanpa disentuh atau dipegang manusia.

Dalam suatu automated SMF, salah satu komputer atau operator atau keduanya melakukan fungsi-fungsi yang dibutuhkan sebagai berikut:

1.Komputer mengendalikan peralatan mesin, peralatan penanganan material, integrasi dari aktivitas-aktivitas peralatan mesin dan peralatan penanganan material.

2.Operator melaksanakan perawatan preventif dan tindakan-tindakan darurat, memasukkan data sepertin nomor-nomor parts, dan memasukkan program-program baru atau program yang diperbaiki ke dalam komputer.

3.Salah satu operator atau komputer dengan peralatan otomatis dapat memuat material ke dalam sistem penanganan material, memindahkan atau menambah peralatan pada mesin-mesin yang berbeda, dan lain-lain.

Penggunaan komputer dan software dalam Sistem Manufaktur Fleksibel (SMF) memberikan suatu lingkup ekonomis (economies of scope) yang mampu menghasilkan banyak item berbeda secara otomatis dan ekonomis dalam small lot sizes. Keadaan ini sering disebut soft automation. Hal ini berbeda dengan hard automation yang dapat menghasilkan hanya satu item dalam volume besar sehingga sangat effisien, dan oleh karena itu hard automation berhubungan dengan skala operasi ekonomis (economies of scale). Jadi soft automation dalam Sistem Manufaktur Fleksibel (SMF) berkaitan dengan lingkup operasi ekonomis (economies of scape), sedangkan hard automation berkaitan dengan skala operasi ekonomi (economies of scale).

Beberapa Sistem Manufaktur Fleksibel (SMF) menggunakan suatu rekayasa dan data base manufacturing terintegrasi untuk secara otomatis mendesain produk dan proses, memperkirakan material dan membuat pesanan-pesanan material yang diinginkan, menelusuri inventori, memprogram mesin-mesin, dan melaksanakan semua aktivitas lain dari proses manufacturing. Tujuan utama dalam penggunaan Sistem Manufaktur Fleksibel (SMF) adalah memberikan respon secara cepat dan tepat terhadap kebutuhan pelanggan, terutama berkaitan dengan perubahan-perubahan dalam desain pruduk, volume produk, atau pelayanan produk. Pengguna Sistem Manufaktur Fleksibel (SMF) akan memberikan biaya produksi yang rendah, reduksi waktu tunggu, reduksi inventori, dan tingkatan kualitas produk, sehingga mampu meningkatkan kepuasan pelanggan, meskipun untuk itu dibutuhkan dana investasi awal yang besar terutama untuk membangun dan mengembangkan Sistem Manufaktur Fleksibel (SMF), karena SMF bersifat padat modal (capital intensive).

 

1. Fleksibilitas dalam Sistem Manufaktur Fleksibel

Flexibility dapat didefinisikan sebagai sekumpulan property dari sistem manufaktur yang mendukung perubahan kapasitas dan kapabilitas produksi (Carter, 1986). Fleksibilitas dalam sistem manufaktur sering digambarkan sebagai:

1.    Kemampuan untuk beradaptasi sesuai perubahan engineering

2.    Peningkatan jumlah bagian yang sama yang diproduksi dalam suatu sistem

3.    Kemampuan mengakomodasi perubahan rute yang memungkinkan sebagian dari produk diproduksi oleh mesin yang berbeda

4.     Kemampuan untuk merubah setup sistem dengan cepat dari satu tipe produksi ke yang lainnya.

Adapun macam-macam fleksibilitas pada SMF adalah:

1.Fleksibilitas Mesin (Machine Flexibility)

Fleksibilitas mesin berarti kemampuan sebuah mesin untuk melakukan bermacam–macam operasi pada bermacam-macam part produk dengan tipe dan bentuk berbeda. Keuntungan yang didapat dari mesin fleksibel dan pergantian tipe part yang diproses dengan cepat ini adalah kebutuhan besar lokasi yang ekonomis dan waktu proses yang lebih rendah.

1.  Fleksibilitas Rute (Routing Flexibility)

Fleksibilitas Rute berarti part–part produk tersebut dapat diproduksi dengan beberapa rute alternatif. Fleksibilitas rute secara utama digunakan untuk memanage perubahan internal yang disebabkan oleh kerusakan alat, kegagalan pengontrol, dan hal-hal lain sejenis dan juga dapat membantu peningkatan output.

2.  Fleksibilitas Proses (Process Flexibility)

Fleksibilitas Proses atau yang dikenal juga dengan nama Mix Flexibility adalah kemampuan untuk menyerap perubahan yang terjadi pada produk dengan melakukan operasi–operasi sejenis atau memproduksi produk–produk sejenis atau mempermudah untuk menambah line poduksi baru dan mengurangi kecelakaam kerja yang bias terjadi pada line produksi.

1.  Fleksibilitas Produk (Product Flexibility)

Fleksibilitas Produk atau yang dikenal dengan nama Mix-Change Flexibility adalah kemampuan untuk melakukan perubahan menuju set–set produk baru yang harus diproduksi secara cepat dan ekonomis, untuk merespon perubahan market dan engineering dan untuk beroperasi pada basis pelayanan pesanan terbatas.

2.  Fleksibilitas Produksi (Production Flexibility)

Fleksibilitas Produksi berarti kemampuan untuk memproduksi bermacam–macam produk tanpa perlu adanya penambahan pada peralatan-peralatan berat/penting, walaupun penambahan tool–tool baru atau sumber daya lain dapat dimungkinkan. Hal ini menyebabkan dapat diproduksinya berbagai macam jenis produk dengan biaya dan waktu yang memadai.

3.  Fleksibilitas Ekspansi (Expantion Flexibility)

Fleksibilitas Ekspansi berarti kemampuan untuk merubah sistem manufaktur untuk mengakomodasi perubahan produk–produk secara umum. Perbedaannya dengan definisi Fleksibiltas Produksi adalah, pada Fleksibilitas Ekspansi perubahan produk diikuti pula dengan penambahan peralatan beratnya. Tapi hal ini dapat dilakukan dengan mudah karena perubahan dan penambahan itu dapat dikerjakan pada desain sistem manufaktur yang aslinya.

Para pakar fleksibilitas manufaktur juga telah berhasil merumuskan integrasi dimensi fleksibilitas (Rakesh N et al (2000), dan Upton, (1995). Rakesh N et al (2000) membagi dimensi fleksibilitas berdasarkan lamanya orientasi waktu fleksibilitas dari jangka panjang sampai jangka pendek. Dimensi fleksibilitas dibagi 3 yaitu: (1) competitive flexibility yang berorientasi jangka panjang dan memfokuskan pada strategi perusahaan, (2) sufficient flexibility yang berorientasi jangka menengah dan memfokuskan pada proses taktikal perusahaan, (3) dan necessary flexibility yang berorientasi jangka pendek dengan fokus pada operasional perusahaan. Adapun detail dimensinya dapat dilihat pada tabel 11.1 dibawah ini.

 

Tabel 10.1. Dimensi fleksibilitas manufaktur (Rakesh N et al, 2000)

Karakteristik	Competitive flexibility	Sufficient flexibility	Necessary flexibility
Dimensi	Fleksibilitas produksi Fleksibilitas ekspansi Fleksibilitas pasar	Fleksibilitas proses Fleksibilitas operasi Fleksibilitas program Fleksibilitas material	Fleksibilitas mesin Fleksibilitas produk Fleksibilitas tenaga kerja Fleksibilitas material handling Fleksibilitas routing Fleksibilitas volume
Fokus di perusahaan	Strategi	Taktikal	Operasional

 

Upton (1995) membagi 4 dimensi flexibilitas berdasarkan 2 katagori yaitu: dimensi Externally-driven flexibility dan dimensi Internally driven flexibility. Pada tabel 11.2 diperlihatkan detail 4 dimensi fleksibilitas manufaktur.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabel 10.2. Empat dimensi fleksibilitas manufaktur (Upton, 1995)

Kategori: dimensi externally-driven flexibility
Volume flexibility	Dimensi ini mempresentasikan kemampuan mengubah level output proses produksi
Variety flexibility	Dimensi ini mempresentasikan kemampuan system manfaktur untuk memproduksi jumlah dari produk yang berbeda dan memperkenalkan produk baru
Process flexibility	Dimensi ini mempresentasikan kemampuan system untuk menyesuaikan dan mengakomodasi perubahan gangguan dari proses manufaktur. Contoh perubahan gangguan didalam area kerja, mesin rusak, perubahan dari jadual produksi atau urutan kerja.
Material handling flexibility	Dimensi ini mempresentasikan kemampuan proses material handling untuk mengefektifkan pengiriman material dari proses manufaktur dan posisi material/part.

 

1. Keuntungan penggunaan Sistem Manufaktur Fleksibel

Dari uraian di atas, dapat kita lihat beberapa keuntungan dari konsep SMF, adalah:

· Mempermudah untuk menambah line produksi baru dan mengurangi kecelakaan kerja yang biasa terjadi pada line produksi.

· Mempermudah penanganan jika terjadi perubahan jumlah produksi, baik terjadi penambahan ataupun pengurangan kapasitas produksi.

· Perubahan desain dapat dilakukan dengan mudah dengan kontrol komputer.

· Meningkatkan efisiensi dalam penggunaan peralatan/mesin.

· Meningkatkan kualitas produk dan menjaga konsistensi kualitas produk.

· Mengurangi biaya ongkos pekerja (men power).

· Mengurangi luas lantai produksi (pada industri modern hal ini merupakan keuntungan yang dapat diperhitungkan).

Seperti telah didefiniskan di atas, FMS adalah kumpulan hardware yang dihubungkan dengan Software komputer. Proses hardware sering termasuk NC (numerical control) dan CNC mesin. Sebagai tambahan, FMS memproduksi perkakas dan sistem setup part, pembersihan, penyimpanan bahan mentah dan bahan jadi dan retrieval systems, dan coordinat measuring machines (CMM). Sistem-sistem tersebut berhubungan dengan automated material handling, dari konveyor yang kurang rumit sampai ke robot yang rumit dan mesin-mesin pemandu yang otomatis.

Software komputer yang rumit juga membutuhkan FMS dengan banyak tingkatan kontrol untuk mengatasi variabilitas yang tinggi sehubungan dengan produksi banyak jenis part. Lima tingkatan teknologi yang ada di FMS antara lain :

1.      Enterprise level:    Penjadwalan produksi untuk FMS, persiapan program komputer dan kode untuk sistem produksi dan mesin, membuat order untuk bahan mentah, dan membuat dokumen instruksi untuk barang jadi.

1.      System level :    centralized coolant dan sistem pengumpulan chip, kontrol dan penjadwalan dari komputer kontrol cart, pemutusan kode komputer untuk mesin produksi, sinkronisasi semua sel operasi, pusat kalibrasi dan setup perkakas dan alat untuk mesin, tracking perkakas, bahan mentah dan persediaan produk jadi.

1.      Cell level :    sel permesinan, tool gauge dan stasiun pengkalibrasian, stasiun load material dan unload material, testing dan sel kontrol kualitas, dan sel pembersihan part.

1.      Machine level :    pusat CNC mesin, operasi manual, panduan otomatis, work holders dan changer, mesin penguji kualitas, mesin pembersih part yang otomatis, dan stasiun penggantian perkakas.

2.      Device level :    sensors, ac dan dc motor, pneumatic dan hidrolik komponen, perkakas, fixture, komponen elektrik, penghubung, kabel dan serat fiber.

Tingkat kompleksitas diperjelas oleh banyaknya hardware dan software yang diperlukan untuk merakit FMS. Beberapa FMS yang paling sukses telah dibangun dan digabungkan oleh peralatan mesin manufaktur. Beberapa kasus pengoperasian dari sistem tipikal menunjukkan bahwa kompleksitas FMS merupakan kelemahan utama dan masalah serius dalam proses implementasi. Tetapi, bila sistem manufaktur yang fleksibel dapat diimplementasikan dengan sukses, maka keuntungan-keuntungan yang dapat diperoleh adalah sebagai berikut:
barang dalam proses dan penyimpanan barang jadi berkurang hingga 80 %. Jika FMS memungkinkan produksi suatu bagian dalam jumla

1.      Inventory Reduction.

Dalam beberapa implementasi, penyimpanan besar, operasi just in time dapat dilakukan dan penyimpanan barang jadi dalam operasi ini mendekati nol.

2.       Direct labor cost reduction.

Otomasi yang berhubungan dengan implementasi FMS memungkinkan sistem produksi yang dapat dijalankan oleh lebih dari 3 shift dengan jumlah pekerja jauh lebih sedikit dari pekerjaan manual. Selain itu, pengangkutan raw materials menuju mesin produksi menjadi lebih praktis. Prosentase biaya tenaga kerja langsung hanya 10 % dari harga jual sehingga pengurangan tenaga kerja langsung bukan merupakan keunggulan yang signifikan.

3.      Machine utilization increase.

Keunggulan lain dari otomasi adalah kemampuan untuk mengoperasikan mesin produksi (termasuk yang berbiaya tinggi) lebih dari 3 shift selama 7 hari seminggu. Hal ini menyebabkan peningkatan utilitas dari kapital dan peningkatan kapasitas tanpa ada kenaikan biaya tenaga kerja yang signifikan. Dengan adanya peningkatan kapasitas, berarti lebih sedikit mesin yang diperlukan dan kebutuhan area kerja pun akan berkurang.

4.      Supports world class metrics.

FMS yang didesain secara akurat akan memenuhi standard yang digunakan oleh perusahaan-perusahaan kelas dunia, yaitu: waktu setup mesin yang rendah, berkualitas tinggi,  proses penyimpanan barang jadi rendah, jarak transportasi material rendah, dan waktu mesin yang baik.

5.      Supports order-winning criteria.  

Jika dirancang dengan baik, FMS akan memenuhi kriteria yang diperlukan untuk memenangkan suatu order, yaitu: harga rendah, kualitas tinggi, waktu transportasi yang rendah, banyak pengantaran (delivery) yang tepat waktu, dan memiliki fleksibilitas tinggi dalam memproduksi produk lain yang hampir sama.

Keuntungan dari FMS sangat mengesankan dan sejumlah sistem telah diinstal di seluruh dunia, yang membuktikan bahwa teknologi FMS dapat berfungsi. Bagaimanapun, biaya, kompleksitas, dan tingkat teknologi yang dibutuhkan untuk mengimplementasikan FMS membatasi penggunaannya pada proses manufaktur yang sangat besar. Akibatnya, sejumlah tekanan dalam desain otomasi dialihkan pada FMCs (flexible manufacturing cells).

Sistem manufakturing fleksibel (FMS = Flexible Manufacturing Systems) juga merupakan paduan dari mesin–mesin berangka standard, pengolah bahan baku otomatis dan pengendalian dengan komputer dalam bentuk pengendalian  dengan kode angka langsung (direct numerical control) untuk memperbesar manfaat mesin berkode angka–angka untuk kegiatan manufakturing bervolume sedang. Peralatan berkode angka dan terutama pusat mesin digunakan untuk melayani permintaan bervolume rendah, sementara perhatian tidak terlalu banyak diberikan untuk memperbaiki pendekatan manufakturing untuk produk bervolume sedang dan beragam sedang.

FMS dirancang untuk suku cadang. Volume meningkat karena banyaknya ragam produk yang menuntut penanaman modal di satu pihak dan fleksibelitas peralatan NC di pihak lain, bersama menjadi dasar untuk menggunakan FMS dalam membuat produk dengan volume permintaan tingkat menengah ini. Kelompok produk klasik adalah :

1. Menurut perakitan

Mengelompokan suku cadang yang telah diurutkan untuk merakit suatu produk (misal: mesin). Sistemnya dirancang untuk memungkinkan pemakai memesannya menurut kebutuhan perakitan bukan menurut jadwal kuantitas pemesanan bagi masing–masing suku cadang melalui serangkaian proses yang diatur menurut fungsi.

2. Menurut jenis

Mengelompokan suku cadang menurut kisaran produk yang sama. Ini membebaskan proses produksi untuk volume tinggi dari suku cadang volume sedang dan rendah yang berarti mengurangi jumlah pemindahan. Dengan pengelompokan ini penanaman modal dimungkinkan. Fleksibilitas FMS memungkinkan pengolahan banyak ragam produk dan memudahkan untuk menyeimbangkan beban kerja setiap kali ada perubahan bauran dan volume produk.

3. Menurut besar dan operasi yang sama

Spesifikasi FMS dalam situasi ini mencerminkan ukuran fisik dari suku cadang dan operasi–operasi khusus yang harus diselesaikan. Juga di sini flesibilitas dalam sistem memperluas rentang pekerjaan yang dapat dilakukan dan memungkinkan tingkat penggunaan yang tinggi karena kemampuannya menghadapi perubahan bauran dan volume produk.

Rangkaian kegiatan dalam proses suku cadang oleh FMS sebagai berikut :

1.      Sistem DNC meluncurkan sebuah kereta yang membawa kotak kosong ke stasiun muat dan juga memberi tahu kereta pemuat suku cadang mana yang harus dimuat.

2.    Setelah selesai kereta memuat memberi tanda sudah selesai dan komputer mengarahkan suku cadang pada operasi yang pertama, dan memilih jika ada pekerjaan yang tidak akan menyebabkan pekerjaan menjadi bertumpuk.

3.    Suku cadang secara otomatis diangkat, program NC yang sesuai dipilih dan pekerjaan itu selesai.

4.    Prosedur ini telah diikuti sampai ke bagian yang dirakit itu selesai dan sesudah itu kereta bertolak ke tempat bongkar dan keluar dari sistem.

Filosofi FMS sama dengan filosofi pusat mesin, yaitu mencapai hasil sebesar – besarnya dari paduan operasi yang dapat diselesaikan di satu tempat. Penanaman modal tambahan, seperti dengan bentuk pilihan proses seperti teknologi kelompok dan ban transfer dan juga line, menurunkan biaya dan memperkecil sediaan barang yang sedang dikerjakan.

 

1. FMC versus FMS

Flexible manufacturing cell, seperti didefinisikan dalam Automation Encyclopedia (Graham,1988), adalah: sekumpulan mesin yang saling berhubungan yang melakukan proses atau langkah tertentu dalam proses manufaktur yang besar.

Berdasarkan definisi tersebut, the production building blocks yang digunakan untuk merakit FMS adalah sel manufaktur yang fleksibel. Cabang manufaktur yang dari istilah sel sulit untuk dilacak; bagaimanpun, dalam beberapa kasus, istilah tersebut ditujukan untuk area produksi yang memiliki satu atau lebih mesin NC atau CNC.

Sekarang ini, hardware produksi yang dikelompokkan dalam formasi  sel, dibagi berdasarkan: kebutuhan raw material, persyaratan operator, siklus waktu manufaktur, dan kelompok teknologi. Secara umum, sel dapat dikelompokkan menjadi:

1.  The traditional stand-alone
production cell

2.  The automated and integrated
production cell

Dalam kedua tipe tersebut, sel dapat memiliki lebih dari satu mesin produksi dan operasi. Mesin produksi dapat berupa kombinasi dari manual dan komputer kontrol. Sebagai contoh, a traditional stand-alone system dapat memiliki 2 mesin CNC, punch and brake manual, dan stasiun perakitan, sehingga subassembly yang sempurna diproduksi dari beberapa bagian yang dibuat di sel.

Karena tidak semua mesin memiliki kemampuan untuk mengganti alat secara otomatis, maka penting untuk memiliki operator yang dapat mengganti peralatan yang diperlukan sesuai jadwal. Sel tradisional biasanya bergantung pada manusia untuk mengangkut raw materials dan menjalankan mesin.. Jika jumlah operator sama dengan jumlah mesin, berarti merupakan one to one operation. Sering terjadi, satu operator menjalankan 2  mesin CNC , dan prosesnya disebut two-to-one operation. Two-to-one operation dapat bekerja baik khususnya pada proses produksi dengan siklus waktu mesin yang lama.

Seperti diimplikasikan namanya, sel produksi yang terotomasi dan terintegrasi biasanya memiliki hardware material handling yang terotomasi untuk membebani dan menghentikan pembebanan satu atau lebih mesin yang dikontrol komputer dalam sel produksi. Dalam kasus di mana operasi milling ditempatkan dalam sel yang sepenuhnya terotomasi, peralatan mesin memiliki tool carousels yang dapat memuat lebih dari 100 peralatan. Hasilnya, berbagai variasi pemotong milling dan ukuran pengeboran  tersedia bagi programmer begitu geometri bagian yang dipotong dan peralatannya sudah dispesifikasikan. Bagaimanapun, operator manusia tidak ditinggalkan; sebagai contoh, dalam beberapa sel terotomasi, operator bekerja dengan robot industri dalam siklus pembebanan dan penghentian beban. Operasi pengelasan merupakan contoh dari tipe operasi tersebut. Robot pada gambar 10-26 melakukan pengelasan MIG (Metal Inert Gas). Meja pengelasan tempat meletakkan benda terletak pada bagian kiri gambar dan memiliki layar plastik yang memisahkan sisi robot dan sisi operator manusia. Meja putar memiliki 2 penjepit untuk memegang benda, satu di tiap sisi layar. Operator meletakkan benda yang perlu dilas pada penjepit lalu menekan tombol yang memutar meja sehingga benda terletak di depan robot. Perputaran meja mengantarkan benda yang baru dilas oleh robot kepada operator. Selama robot melakukan pengelasan, operator memindahkan bagian yang sudah dilas dan menyiapkan benda selanjutnya yang akan dilas. Setelah robot selesai mengelas, meja diputar lagi oleh operator  dan proses berulang. Layar yang tembus pandang memungkinkan operator untuk melihat proses pengelasan dan memastikan bahwa semuanya berlangsung dengan benar. Selain itu, layar melindungi operator dari kilauan cahaya, dan sinar ultraviolet yang merusak penglihatan dari proses pengelasan. Operator manusia dan robot bekerja sebagai tim.

Dalam kasus lain di mana pekerja berada dalam sel yang terotomasi, operator melakukan pekerjaan lanjutan yang rumit, seperti inspeksi terhadap bagian-bagian produk setelah robot mengangkat produk dari mesin. Sel yang terotomasi juga ditandai oleh multiple level dalam komputer kontrol dan kontrol algoritma yang kompleks. Mengintegrasikan sel terotomasi dalam CIM computer network dan data base biasanya lebih mudah dibandingkan membawa seluruh FMS untuk dipercepat.

Sulit untuk memutuskan kapan suatu FMC yang sangat besar berubah menjadi FMS. Faktor yang mengesankan adalah tingkatan kontrol berada di atas tingkatan kontrol sel untuk sinkronisasi sel. Jika software pengontrol area digunakan untuk penjadwalan operasi pada tingkat sel, sistem menyeberang dari FMC menjadi FMS. Faktor lain yang membedakan FMCs dari FMSs adalah kapasitas dan fleksibilitas alat dalam manufaktur. Sejak software yang digunakan untuk mengontrol lingkungan produksi bertambah baik, jumlah sistem produksi yang terotomasi, yang merupakan sistem manufaktur yang fleksibel, akan meningkat.

Artikel Terkait