rekayasa peniruan berbasis feature menggunakan perangkat lunak geomagic design x

REKAYASA PENIRUAN BERBASIS

FEATURE MENGGUNAKAN

PERANGKAT LUNAK GEOMAGIC

DESIGN-X

(Studi kasus Engine Block model 465Q)

PRESENTASI SEMINAR

Thesis Magister (MS6000)

Dosen : Dr.Ing. Indra Djodikusumo

(NIP : 195501181979111001)

Mhs : Duddy Arisandi

(NIM : 23113030)

FTMD-ITB

Next Previous

PREPARE BY DUDDY ARISANDI, S.T. (JULY'01)

LATAR BELAKANG MASALAH

1. Teknologi perancangan engine masih

berasal dari negara pengembangnya.

2. Keterbatasan rekayasa peniruan yang ada.

3. Proyek rekayasa peniruan MIDC & FTMD-ITB.

4. Penerapan 7 tahap rekayasa peniruan

5. Penelitian sebelumnya : model engine block

dibangun pada perangkat lunak CAD

(RapidformProEng, Geomagic Studio

2013Cimatron E.10)

Next Previous


TUJUAN PENELITIAN

1. Mengumpulkan informasi & analis

fungsi untuk menjumpai design intent.

2. Membuat model 3D&2D menggunakan

perangkat lunak Geomagic Design-X,

Cimatron E.10 dan Autodesk Inventor

2015.

3. Membandingkan karakteristik model 3D

engine blok yang dibuat pada penelitian

sebelumnya

Next Previous


RUANG LINGKUP PENELITIAN

1. Tahap rekayasa peniruan sampai dengan

tahap ke-3 (pengukuran dan pemodelan)

2. Model 3D dibangun berdasarkan hasil

pengumpulan informasi, analisis fungsi,

dan hasil pengukuran.

3. Datum feature difokuskan pada beberapa

feature fungsional.

4. Analisa stack tolerance tidak dilakukan

(umumnya dilakukan pada objek

berpasangan yang tersedia toleransi

dimensi dan geometrinya).

Next Previous


METODOLOGI PENELITIAN

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Dewasa ini, metodologi rekayasa peniruan menyarankan

pendekatan umum geometri (dalam berbagai kasus

model geometrik tidak mencukupi), dan pengetahuan

mengenai sejarah produk diperlukan untuk memperbaiki

pembuatan model virtual. Jenis pengetahuan yang

diperlukan adalah pengetahuan manufaktur dan

spesifikasi fungsi produk yang ditiru (Bernard, dkk.

2009).

Next Previous


STUDI PUSTAKA

KONSEP

SPESIFIKASI

PERANCANGAN

TEKNOLOGI

1

2

3

4

5

RE

KA

YA

SA K

LASI

KPRODUK R

EK

AY

ASA

PE

NIR

UA

N

Rekayasa klasik yang dimulai

dari ide teknik dan diakhiri

dengan produk, sedangkan

dalam rekayasa peniruan

langkahnya adalah sebaliknya,

yang dimulai dari produk atau

prototipe yang ada dan diakhiri

dengan pengukuran objek dan

penentuan spesifikasi (Alai,

2013).

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Rekayasa peniruan (reverse

engineering) adalah proses untuk

menemukan kembali teknologi,

prinsip kerja, dan/atau sistem

suatu produk/objek berupa alat,

perkakas, mesin (keseluruhan

atau bagiannya) melalui analis

struktur, fungsi, dan cara

kerjanya, serta

perkiraan/penafsiran mengenai

bagaimana produk itu dahulu

dibuat (Taufiq, 2012).

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Feature diharapkan akan membentuk suatu keterkaitan dasar untuk

menghubungkan CAD dengan pengunaan manufaktur hilir lainnya

dan menggorganisasi pusat data untuk penggunaan ulang data

perancangan.

SISTEM CAD

MODEL BERBASIS FITUR

ANALISIS KETERBUATAN

PERANCANGAN OTOMATIS

PERENCANAAN PROSES

PUSAT DATA PERANCANGAN

………………...

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Dua buah objek solid dapat

dikombinasikan ke dalam satu

objek melalui beberapa cara

menggunakan suatu metoda

operasi yang disebut dengan

Operasi Bolean. Terdapat 3

operasi dasar Bolean, caitu : JOIN

(Union), CUT (Difference), and

INTERSECT.

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Perancangan ulang

(reverse design)

merupakan suatu

teknologi untuk

menghasilkan data

perancangan

digital/numeris yang

digunakan untuk

menghasilkan suatu

produk melaui objek

riil.

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Parametric feature modeling digunakan untuk proses manufaktur produk dengan

meningkatkan fungsi berdasarkan produk yang ada, dan dapat digunakan juga untuk

meniru obyek produk yang tidak tersedia gambar teknik atau data CAD.

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Proses umum yang dilakukan pada rekayasa bentuk dan

parametric solid modeling ditunjukan pada gambar berikut :

Next Previous


STUDI PUSTAKA Definisi feature berdasarkan ASME Y14.5-2009 adalah bagian fisik

suatu komponen seperti permukaan, pena, lubang, atau alur, atau

representasinya pada gambar, model, atau arsip data digital

Definisi feature berdasarkan ISO 14660-1 : Feature merupakan bagian

spesifik suatu benda kerja, seperti sebuah titik, sebuah garis atau

sebuah permukaan, dan feature tersebut dapat menjadi feature integral

(contoh : permukaan luar suatu silinder) atau feature turunan (contoh

suatu garis median atau permukaan median).

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Untuk keperluan identifikasi gambar

(drawing) pada ISO 14 660-1 , dikenal

beberapa istilah tentang feature sebagai

berikut :

• Nominal feature : geometri ideal dari

suatu gambar (drawing)

• Real feature : geometry tidak ideal

dari suatu benda (workpiece)

• Extracted feature :geometri tidak ideal

yang terdeteksi dari suatu benda

• Assosiated feature : geometri ideal,

dan disesuaikan terhadap extracted

feature berdasar pada fungsi yang

objektif.

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Memberikan toleransi berarti menentukan batas-batas maksimum dan minimum dimana

penyimpangan karakteristik produk (yang disebabkan oleh ketidaksempurnaan proses

produksi) harus terletak. Sesuai dengan jenis dan karakteristiknya, spesifikasi tersebut

bisa menyangkut material, fisik maupun geometri. Spesifikasi geometrik mencakup

ukuran/dimensi, bentuk, posisi, serta kekasaran/kehalusan permukaan produk (Taufiq,

1998)

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Datum secara teoritis merupakan titik nyata, sumbu nyata, garis nyata, dan bidang

nyata. Datum reference frame merupakan perpotongan saling tegak lurus diantara

datum bidang yang membentuk sudut saling 900.

Next Previous


STUDI PUSTAKA

ASME Y14.5.1 memberikan standar

yang berisi beberapa tabel yang

memberi cara bahwa DRF dapat

dikonstruksikan menggunakan

geometri entitas titik, garis, dan

bidang. Termasuk kondisi diantara

datum primer, sekunder, dan tertier

untuk setiap kasus.

Next Previous


STUDI PUSTAKA

• Datum feature adalah suatu feature yang diidentikasi sebagai simbol datum

feature atau suatu simbol datum target (feature aktual suatu komponen yang

digunakan untuk menghadirkan datum)

• Datum Feature Simulator : Batas fisik yang digunakan untuk menetapkan suatu

simulasi datum dari suatu datum feature yang ditentukan.

• Datum reference berupa huruf alphabet yang terlihat di dalam kotak feature

control frame berikut toleransi geometrinya, yang akan menentukan letak suatu

datum berdasarkan zona toleransi atau batas yang dapat diterima.

Next Previous


STUDI PUSTAKA

Next Previous


Langkah 1 : Pengumpulan informasi

Next Previous



Spesifikasi Engine F10A

Jenis : Siklus 4 langkah, Pendingin menggunakan air, SOHC

Jumlah Silinder : 4

Sistem Pelumasan

: Penampung oli

Lubang Silinder : 62,0 [mm] / 2,441 [inchi]

Panjang langkah : 66,0 [mm] / 2,598 [inchi]

Pergerakan piston

: 797 cc [cm3] / 48,6 [inchi3]

Rasio Kompresi : 8,7 : 1

Dibuat di China, dan digunakan pada

mobil Suzuki Carry & Suzuki Katana

Next Previous



CARA KERJA:

1. Langkah Isap

2. Langkah

kompresi

3. Langkah kerja

4. Langkah buang

Next Previous



Pembebanan yang terjadi pada engine

Next Previous



PROSES PENGECORAN

:

1. Metoda pasir cetak

2. Cetakan memiliki inti

cetakan

3. Parting line membagi

permukaan kiri dan

kanan

4. Kualitas produk :

retak dan dimensi.

5. Alat ukur target

Next Previous



PROSES

PEMESINAN :

1. Mesin honing

2. Alat bantu

(fixture)

Next Previous



PEMODELAN & PATENT

Next Previous



PENGUJIAN

Next Previous



ANALISIS KEGAGALAN

Next Previous


Langkah 1 : Hasil Pengumpulan informasi

Next Previous


Langkah 2 : Analis Fungsi

Analisis fungsi terhadap tuntutan geometrik

Next Previous



Keterkaitan Komponen vs fungsi

Next Previous



Fungsi dan kritikalitas

Next Previous



Fungsi dan interaksi feature

Next Previous


Langkah 2 : Analisis Fungsi

Tuntutan

geometrik pada

feature

Next Previous


Langkah 2 : Analisis Fungsi

Contoh kasus : Permukaan depan dan belakang

• Permukaan depan harus

dijaga kerataannya

(Dudukan pompa air,

pompa oli)

• Bidang rata tersebut harus

tegaklurus dengan sumbu

crankshaft, sumbu cam

shaft, sumbu pompa air,

sumbu pompa oli, dan oil

seal housing.

Next Previous


Langkah 3a : Pengukuran (perencanaan)

Arah

pandangan

untuk

identifikasi fitur

Next Previous



C1a-d Lubang Silinder Tembus 65,47 4 Dudukan piston √ √ √ √ X

C2a-d Kompleks-1 - 4 Saluran pendingin √ √ √ √ X

C3a-h Lubang Ulir M10x30 8 Dudukan baut pengikat √ √ √ √ X

C4a-b Lubang Ulir-Step M10x30 2 Dudukan pena penepat √ √ √ √ X

C5a-b Alur Tembus R4x70 2 Penguat permukaan √ √ √ √ X

C6a-l Kompleks-2 - 12 Saluran air pendingin √ √ √ √ X

C7a-e Kompleks-3 - 5 Saluran air pendingin √ √ √ √ X

C8 Komplesk-4 - 1 Dudukan permukaan Atas √ √ √ √ X

38TOTAL

DIMENSI BENTUK ORIENTASI POSISI RUN-OUTNO FITUR SPESIFIKASI JUMLAH FUNGSI

GEOMETRI YANG HARUS DIPERHATIKAN

Identifikasi

fitur dari

pandangan atas

Next Previous



Karakterisasi

feature

Next Previous



Penilaian

kandidat datum

feature

Next Previous



Datum feature pada Engine Block

Next Previous


Langkah 3b : Pengukuran (alat pemindai)

1. Perencanaan

2. Hasil pemindaian

Next Previous



3. Pemrosesan point cloud

Next Previous



4. Pemrosesan polygon & Perbaikan

Next Previous



5. Region group

6. Sumbu koordinat

dan DRF

Next Previous


Langkah 3b : Pengukuran (hasil)

Non-kontak Kontak

CMM

Next Previous


Langkah 3c : Pemodelan

1. Rencana struktur

feature engine block

2. Membuat feature solid

Next Previous



Proses pembuatan

badan utama engine

block

Next Previous



Proses pembuatan

feature pada

permukaan engine

block

Next Previous



Model 3D engine

block

Next Previous



Model 2D

engine block

Next Previous



6. Verifikasi model

engine block

Next Previous


ANALISA 1. Pengambilan data

Next Previous


ANALISA 2. Pengolahan point cloud dan meshing

Next Previous


ANALISA 3. Pengukuran

Next Previous


ANALISA

• Untuk menjamin kesejajaran dan ketegaklurusan

diantara beberapa feature, arah proses penghasilan

feature solid pada pemodelan dilakukan dengan jalan

membuat ref. plane yang di-offset terhadap datum

reference frame.

4. Pemodelan

Next Previous


ANALISA 4. Pemodelan

• Perbedaan mencolok pada

jumlah reference plane

yang digunakan untuk

membuat sketch.

• Tujuan memperbaiki

deviasi pada feature

Next Previous


ANALISA

• Export history pemodelan

ke perangkat lunak CAD

• Kegunaan parametric

solid modeling

• Membangun design intent

mulai tahap pembuatan

ref. plane dan sketch.

4. Pemodelan

Next Previous


ANALISA 4. Pemodelan

Next Previous


KESIMPULAN

1. Pengumpulan informasi produk dan analisis fungsi sangat

diperlukan dalam membangun model 3D dan 2D.

2. Perangkat lunak Geomagic Design-X berhasil digunakan untuk

merealisasikan proses parametric solid modeling pada engine

block.

3. Live transfer dari perangkat lunak Geomagic Design-X ke

perangkat lunak CAD lainnya dipengaruhi oleh teknik

pembuatan operasi solid berdasarkan batas operasi (boundary),

arah operasi (direction), jumlah dan keseragaman feature.

4. Ekstrak feature secara otomatis ke dalam perangkat lunak CAD

dapat menimbulkan deviasi yang seharusnya diperbaiki.

5. Pengukuran metoda non kontak akan memudahkan pembuatan

feature kompleks dan pengukuran karakteristik geometrik

(kerataan permukaan, kesejajaran bidang, ketegaklurusan

sumbu, dan silindrisitas)

Next Previous


SARAN

1. Pengambilan data point cloud memerlukan persiapan alat bantu

pencekam produk, penentuan orientasi pemindaian, lingkungan

pengukuran, kalibrasi secara terjadwal.

2. Pengukuran metoda kontak tetap diperlukan untuk

menghasilkan model engine block, terutama pada feature solid

primitif seperti lubang, alur, atau feature yang memiliki ukuran

kecil.

3. Dimensi dan toleransi geometrik komponen pada engine

ditentukan di awal proses pemodelan.

4. Teknik operasi solid harus mempertimbangkan keseragaman

feature, batas dimensi feature, arah operasi solid (live transfer)

5. Batas feature solid yang dibuat sesuai dengan toleransi

geometriknya, dan tidak hanya pencantuman di model 2D saja.

6. Dilakukan kajian khusus tentang penerapan standardisasi datum

target pada engine block

rekayasa peniruan berbasis feature menggunakan perangkat lunak geomagic design x

Engineering