mekatronika dalam kehidupan sehari
TRANSCRIPT
Mekatronika dalam Kehidupan Sehari-hari
All New Ford Focus
Disusun oleh:
Fery Juni Ismarianto
NIM: 5020902009
Jurusan Teknik Informatika
Sekolah Tinggi Teknologi
Pondok Modern Sumber Daya At-Taqwa
Nganjuk 2012
Kata PengantarPuji syukur penulis penjatkan kehadirat Alloh SWT, yang atas rahmat-Nya maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul “Mekatronika dalam Kehidupan Sehari-hari: All New Ford Focus”.
Penulisan makalah adalah merupakan salah satu tugas dan persyaratan untuk menyelesaikan tugas mata kuliah Pengantar Sistem Mekatronika.
Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.
Dalam penulisan makalah ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tak terhingga kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan penelitian ini, khususnya kepada :
1. Leonard Kleinrock, yang merupakan penemu internet (beberapa orang menyebutnya sebagai bapak Internet. Seandainya internet belum ditemukan, bisa-bisa hingga hari ini saya masih berkutat di perpustakaan mencari bahan referensi yang jumlahnya terbatas.
2. Larry Page dan Sergey Brin, yang merupakan pendiri Google. Search engine paling keren di abad ini. Tanpa “mesin” buatan mereka, mungkin dibutuhkan waktu berminggu-minggu, bahkan mungkin berbulan-bulan, bagi saya untuk mencari bahan untuk menulis makalah.
3. Estiko Rijanto dari Pusat Penelitian TELIMEK LIPI, Bandung.
4. Pak Jarwo, ST. Selaku dosen saya. Demi agar mahasiswa lebih maju dan berpikir lebih kritis.
5. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah memberikan bantuan dalam penulisan makalah ini.
Akhirnya penulis berharap semoga Allah memberikan imbalan yang setimpal pada mereka yang telah memberikan bantuan, dan dapat menjadikan semua bantuan ini sebagai ibadah, Amin.
Pendahuluan
Mechatronics adalah kata baru yang lahir di Jepang pada awal tahun 1970an yang
merupakan gabungan antara 2 kata yaitu mechanics dan electronics. Mekatronik(a) sendiri
didefiniskan sebagai teknologi atau rekayasa yang menggabungkan teknologi mesin,
elektronika, dan informatika untuk merancang, memproduksi, mengoperasikan dan
memelihara sistem untuk mencapai tujuan yang diamanatkan.
Sekarang kita sering melihat di sekeliling kita barang-barang mekatronik seperti robot,
kamera digital, printer, mobil dan lain sebagainya. Persamaan dari barang-barang mekatronik
ini adalah bahwa objek yang dikendalikan adalah gerakan mesin. Jika dibandingkan dengan
gerakan mesin konvensional maka gerakan mesin tersebut lebih bersifat fleksibel dan lebih
memiliki kecerdasan. Hal ini dimungkinkan karena memanfaatkan kemajuan iptek micro-
electronics. Yang berarti, dengan bantuan micro-electronics mesin dapat bergerak dengan
lebih cerdas.
Jika seseorang memberikan sebuah perintah, lalu semua dapat dipasrahkan ke mesin
yang dapat bergerak secara otomatis. Ini sangat membantu menciptakan mesin atau alat yang
praktis dan mudah digunakan. Sehingga sumber daya pada manusia seperti waktu dan otak
dapat dipakai untuk pekerjaan yang lain untuk lebih menciptakan nilai tambah.
Pada awalnya iptek mekatronik diarahkan pada 3 target yaitu: penghematan energy
(energi saving), pengecilan dimensi dan peringanan berat, dan peningkatan kehandalahan
(reliability).
Sekarang, setelah 30 tahun lebih berlalu dari kelahirannya, perlu dirumuskan kembali
arah iptek mekatronik sesuai dengan perkembangan jaman. Dan khususnya untuk Indonesia
sebagai negara yang masih berkembang dengan segudang permasalahannya, rasanya arah
iptek mekatronik perlu ditentukan agar dapat membantu memecahkan masalah-masalah yang
ada dengan tetap memperhatikan lingkungan regional dan global.
Beberapa manfaat penerapan mekatronik adalah sebagai berikut:
1. Meningkatkan fleksibilitas. Manfaat terbesar yang dapat diperoleh dari penerapan
mekatronik adalah meningkatkan fleksibilitas mesin dengan menambahkan fungsi-
fungsi baru yang mayoritas merupakan kontribusi mikro-prosesor. Sebagai contoh,
lengan robot industri dapat melakukan berbagai jenis pekerjaan dengan merubah
program peranti lunak di mikro-prosesornya seperti halnya lengan manusia. Ini yang
menjadi faktor utama dimungkinkannya proses produksi produk yang beraneka ragam
tipenya dengan jumlah yang sedikit-sedikit.
2. Meningkatkan kehandalan. Pada mesin-mesin konvensional (manual) muncul
berbagai masalah yang diakibatkan oleh berbagai jenis gesekan pada mekanisme yang
digunakan seperti: keusangan, masalah sentuhan, getaran dan kebisingan. Pada
penggunaan mesin-mesin tersebut diperlukan sarana dan operator yang jumlahnya
banyak untuk mencegah timbulnya masalah-masalah tersebut. Dengan menerapkan
switch semikonduktor misalnya, maka masalah-masalah akibat sentuhan tersebut dapat
diminimalkan sehingga meningkatkan kehandalan. Selain itu, dengan menggunakan
komponen-komponen elektronika untuk mengendalikan gerakan, maka komponen-
komponen mesin pengendali gerak bisa dikurangi sehingga meningkatkan kehandalan.
3. Meningkatkan presisi dan kecepatan. Pada mesin-mesin konvensional (manual)
yang sebagian besar menggunakan komponen-komponen mesin sebagai pengendali
gerak, tingkat presisi dan kecepatan telah mencapai garis saturasi yang sulit untuk
diangkat lagi. Dengan menerapkan kendali dijital dan teknologi elektronika, maka
tingkat persisi mesin dan kecepatan gerak mesin dapat diangkat lebih tinggi lagi sampai
batas tertentu. Batas ini misalnya adalah rigiditas mesin yang menghalangi kecepatan
lebih tinggi karena munculnya getaran. Hal ini melahirkan tantangan baru yaitu
menciptakan sistem mesin yang memiliki rigiditas lebih tinggi.
Struktur dan Elemen Mekatronika
Perhatikan gambar berikut:
Struktur mekatronik dapat dipilah menjadi 2 buah dunia yaitu dunia mekanika dan
dunia elektronika, yang pada gambar ini dipisahkan oleh sebuah garis batas yang terputus-
putus. Di dunia mekanika terdapat mekanisme mesin sebagai objek yang dikendalikan. Di
dunia elektronika terdapat beberapa elemen mekatronika yaitu: sensor, kontroler, rangkaian
penggerak, aktuator dan sumber energi. Panah blok ke arah kanan menunjukkan fungsi
pengendalian sedangkan panah blok ke arah kiri menunjukkan fungsi monitoring. Tanda
panah tipis menunjukkan alur informasi dan tanda panah tebal menunjukkan alur energi.
Elemen-elemen mekatronik pada gambar ini dapat dijelaskan sebagai berikut.
1. Mekanisme mesin. Ini adalah objek kendali yang bisa berupa lengan robot,
mekanisme penggerak otomotif, generator pembangkit listrik dan lain sebagainya.
Sensor. Ini adalah elemen yang bertugas memonitor keadaan objek yang dikendali.
Sensor ini dilengkapi dengan rangkaian pengkondisi sinyal yang berfungsi
memproses sinyal listrik menjadi sinyal yang mengandung informasi yang bisa
dimanfaatkan.
3. Kontroler. Ini adalah elemen yang mengambil keputusan apakah keadaan objek
kendali telah sesuai dengan nilai referensi yang diinginkan, dan kemudian
memproses informasi untuk menetapkan nilai komando guna merefisi keadaan
objek kendali.
4. Rangkaian penggerak. Ini adalah elemen yang berfungsi menerima sinyal
komando dari kontroler dan mengkonversinya menjadi energi yang mampu
menggerakkan aktuator untuk melaksanakan komando dari kontroler. Elemen ini
selain menerima informasi dari kontroler juga menerima catu daya berenergi
tinggi.
5. Aktuator. Ini adalah elemen yang berfungsi mengkonversi energi dari energi
listrik ke energi mekanik. Bentuk konkrit aktuator ini misalnya: motor listrik,
tabung hidrolik, tabung pnematik, dan lain sebagainya.
6. Sumber energi. Ini adalah elemen yang mencatu energi listrik ke semua elemen
yang membutuhkannya. Salah satu bentuk konkrit sumber energi adalah batere
untuk sistem yang berpindah tempat, atau adaptor AC-DC untuk sistem yang
stasionari (tetap di tempat).
Struktur mekatronik yang digambarkan di sini dari segi teori kendali disebut sistem
umpan balik (closed loop). Sistem umpan balik ini menyerupai makhluk hidup yang dalam
melakukan kegiatan selalu merevisi tindakannya berdasarkan informasi umpan balik yang
dikirim oleh indra ke otak. Analogi sistem mekatronik dan manusia sebagai contoh makluk
hidup ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Kiranya dapat diterima secara alami bahwa arah inovasi iptek mekatronik adalah
merealisasikan sistem mekanik yang mampu melakukan pekerjaan seperti halnya seorang
manusia yang memiliki kondisi yang sempurna. Dan seperti yang diketahui oleh khalayak
umum, manusia menciptakan mekatronika mungkin untuk menyamai Sang Maha Kuasa
dalam menciptakan sebuah ciptaan yang bisa bergerak dan berpikir.
Contoh Benda Mekatronika
Untuk makalah saya ini, saya menggunakan mobil keluaran terbaru Ford: All New Ford
Focus. Berikut beberapa penampakannya:
All New Ford Focus memiliki beberapa fitur yang melibatkan sensor canggih.
Beberapa diantaranya adalah Active Park Assist, Teknologi ini serupa dengan yang dipakai
di Lexus, BMW dan Mercedes-Benz. Teknologi ini pada intinya membantu pengemudi parkir
paralel dengan sentuhan tombol. Kemudian pengemudi tinggal lepas tangan, benar-benar
tanpa campur tangan pengendara dan hanya mengatur gas, rem dan roda gigi. Teknologi ini
terintegrasi dengan sensor ultrasonik berbasis sistem penginderaan. Info yang didapat dari
setiap sensor langsung dipadukan dengan program komputer dalam mobil. Sehingga mobil
akan membelok kanan-kiri sesuai kebutuhannya dengan bantuan electric power-assisted
steering atau motor elektrik pada setir.
Ada lagi fitur Active City Stop, menggunakan sensor Lidar (Light detection And
Ranging) yang dipasang diatas kaca depan. Sensor ini nantinya secara otomatis akan
memerintahkan rem bekerja jika kecepatan dianggap membahayakan dan berada dalam jarak
7,6 meter dari kendaraan lain. Dengan kata lain, seandainya ada mobil di depan berhenti
mendadak, sensor ini akan bekerja dan segera menghentikan mobil demi menghindari
tabrakan.
Satu fitur lagi yang tak kalah canggih adalah Blind Spot Information System, fungsi
dari fitur ini adalah membaca keadaan sekitar yang tak terlihat atau terjangkau oleh kaca
spion. LED pada kaca spion yang terletak di kanan dan kiri ini, akan memberikan sinyal
kepada pengemudi agar tidak pindah jalur. Tidak mengherankan jika All-New Ford Focus
menyandang predikat sedan kompak tercanggih dikelasnya.
Fitur lainnya adalah All New Ford Focus dipersenjatai dengan sistem audio yang
dioperasikan menggunakan Windows 8, Windows Phone, Windows Azure, Bing, dan Ford
Sync. Tak ketinggalan, tersematkan fitur Viper SmartStart aplikasi--bisa mengoperasionalkan
mobil dari jarak jauh melalui Windows Phone.
Masih ada banyak fitur yang dimiliki oleh All New Ford Focus, seperti gasoline direct
injection, SelectShift Automatic yang membuat pengendara bisa memindahkan transmisi
secara manual.
All New Fokus memiliki bentuk yang ramping dan memiliki sudut kaca depan lebih
miring. Detail rancangan ini menggabungkan sistem Active Grille Shutter. Sistem ini
menggunakan ventilasi yang secara otomatis mengendalikan aliran udara melalui kisi-kisi ke
sistem pendingin dan mesin. Sistem ini berguna untuk mengurangi gesekan angin secara
signifikan dan membantu mengurangi suara angin saat melaju. Sehingga berkontribusi
kepada peningkatan penghematan bahan bakar.
Kualitas dinamis eksterior All New Focus diperkuat dengan rancangan bagian dalam
berbeda. Dengan menampilkan interior bergaya kokpit modern dengan konsol tengah yang
lebih bergaya sporty. Pada interiornya menggabungkan fungsionalitas dengan tingkat
pengerjaan yang luar biasa. Grafis kontemporer yang berani, bentuk panel instrumen soft-
touch yang indah, dan bahan penutup superior menyatu dengan indah.
Tingkat kebisingan, getaran dan kekasaran (noise, vibration and harshness/NVH) telah
dikurangi. Dan dinamika berkendara ditingkatkan melalui peningkatan kekakuan struktur
body yang 30 persen lebih kaku dibandingkan dengan model Focus sebelumnya.
All New Focus mengusung mesin bensin DOHC empat silinder kapasitas 2.0 liter direct
injection dengan twin independent variable camshaft timing (Ti-VCT). Dengan teknologi ini
dapat meningkatkan performa dan penghematan bahan bakar.
Alhasil tenaga yang dihasilkan sebesar 170 hp dengan torsi 200 Nm. Mesin ini
menghasilkan tenaga hampir 20 persen lebih besar dibandingkan dengan mesin Focus 2.0
liter sebelumnya. Serta menghasilkan peningkatan penghematan bahan bakar lebih dari 10
persen.
All New Ford Focus tidak hanya hemat bahan bakar dan memiliki desain ekspresif.
Walau lebih efisien, performa mesin dan keselamatan penumpang juga menjadi perhatian
utama Ford.
All New Ford Focus tersedia dalam empat varian yang dilengkapi dengan transmisi
otomatis PowerShift 6 percepatan. Pertama Ford Focus Trend 1.6L AT dalam versi hatchback
lima pintu dan sedan empat pintu. Kemudian ketiga ada Ford Focus hatchback Sport 2.0L AT
dan Focus sedan Titanium 2.0L AT.
Penutup
Pada akhirnya, makalah ini tidak hanya mengenalkan mekatronika kepada pembaca,
dengan harapan pembaca mendapatkan tambahan pengetahuan tentang mekatronika secara
lebih jelas, tapi entah bagaimana menjadi ajang promosi sebuah produk canggih (untuk yang
penasaran berapa harga All New Ford Focus anda bisa mencoba mencari informasinya di
internet, saya tidak berani membubuhkannya sebab harga, seperti yang kita tahu, bisa naik
dan turun tergantung situasi pasar).
Semakin hari perkembangan teknologi mekatronika makin mencengangkan. Pada saat
ini ada mobil yang bisa berhenti sendiri, bisa parkir sendiri, sistem audio telah terintegrasi
dengan Operating System paling beken di bumi. Pada satu waktu nanti, mungkin besok,
mungkin lusa, mungkin minggu depan, bulan depan, tahun depan, tidak mustahil mobil
terbang seperti yang muncul di film-film fiksi ilmiah akan tercipta di dunia nyata
Akhir kata, penulis berharap semoga makalah yang (terlalu) singkat ini memberi
manfaat dan wawasan baru bagi para pembacanya.
Daftar Pustaka
http://google.co.id
http://www.iotomotif.com/fitur-dan-teknologi-canggih-all-new-ford-focus/3234/
http://www.ford-id.com/2012/05/all-new-ford-focus-dengan-otomatis.html
http://www.otosia.com/berita/all-new-ford-focus-termurah-rp-3249-juta.html