Digitalisasi manufaktur

Industri 4.0 telah menjadi topik selama lebih dari satu dekade, hadir dalam diskusi publik dan menjadi agenda utama manajemen banyak perusahaan. Yang menjadi pusat perhatian di sini adalah proses transformasi dari langkah-langkah produksi yang dikendalikan secara individual oleh manusia ke produksi yang terhubung dan terdigitalisasi.

Artikel ini membahas identifikasi dan implementasi potensi optimasi dalam pengembangan produk dan dalam proses manufaktur. Hal ini mengarah pada peningkatan kualitas dan produktivitas dalam proses manufaktur serta penghematan biaya sepanjang rantai manufaktur seperti diilustrasikan pada gambar berikut:

source: Hexagon MI

Cost pada Proses RnD dan Manufaktur

Departemen pengembangan dan perencanaan produksi (RnD) bertanggung jawab atas hingga 90 persen dari biaya life cycle suatu produk – dan itu pada saat komponen bahkan belum ada secara fisik. Oleh karena itu, perlu mengambil semua langkah yang mungkin sejak awal proses untuk memungkinkan produksi yang kuat, bebas kesalahan, dan ekonomis.

Penggunaan simulasi numerik memainkan peran penting di sini: uji fisik produk atau proses digantikan oleh eksperimen virtual di komputer, yang secara drastis mengurangi biaya produksi prototipe. Selain itu, mereka mengurangi waktu pengembangan dan pengiriman produk melalui analisis dan validasi pada model virtual, serta meningkatkan kualitas produk.

Untuk keberhasilan perusahaan manufaktur, analisis kemampuan manufaktur virtual dan simulasi proses produksi sebelum produksi se-real mungkin sangatlah penting. Karena perubahan pada produk atau proses produksi sering kali terkait dengan upaya pengujian dan persetujuan yang sangat tinggi, biaya dapat meningkat dengan cepat tanpa batas.

Dalam praktiknya, penghematan biaya proses dan pengembangan sekitar 50 persen dapat dicapai. Biaya produksi dapat dikurangi hingga 30 persen melalui pemanfaatan mesin yang lebih baik, urutan tahap yang dioptimalkan, penggunaan material yang lebih berkelanjutan, dan pengurangan usaha pengaturan. Indikator kualitas ditingkatkan dengan mengurangi skrap dan pengerjaan ulang lebih dari 20 persen.

Manfaat Virtual Manufacturing

  1. Reduksi Biaya dan Risiko: Dengan melakukan simulasi sebelum produksi, perusahaan dapat mengidentifikasi potensi masalah dan cacat dalam desain atau proses. Hal ini mengurangi risiko pembuatan prototipe yang mahal dan meminimalkan kebutuhan akan perbaikan selama proses produksi.
  2. Optimisasi Desain Produk: Virtual manufacturing memungkinkan insinyur untuk mengevaluasi berbagai desain produk sebelum keputusan produksi diambil. Mereka dapat menguji performa produk dalam berbagai kondisi operasional dan lingkungan yang berbeda untuk memastikan produk yang dihasilkan memenuhi standar kualitas dan keamanan yang diperlukan.
  3. Peningkatan Efisiensi Proses: Dengan simulasi, perusahaan dapat mengidentifikasi cara untuk meningkatkan efisiensi proses produksi, termasuk pemilihan bahan yang optimal, pengaturan alat, dan penjadwalan produksi yang lebih baik. Ini membantu dalam mengurangi waktu siklus produksi dan meningkatkan throughput.
  4. Pelatihan dan Pengembangan Karyawan: Virtual manufacturing tidak hanya digunakan untuk mengoptimalkan proses produksi, tetapi juga sebagai alat untuk pelatihan dan pengembangan karyawan. Para pekerja dapat belajar dan berlatih di lingkungan virtual sebelum bekerja pada mesin dan peralatan sebenarnya.

Teknologi dalam Virtual Manufacturing

  1. Simulasi Proses: Menggunakan perangkat lunak simulasi seperti Simufact dan FTI FormingSuite untuk memodelkan proses seperti sheet metal forming, welding, casting, dan machining. Ini memungkinkan analisis mendalam terhadap kemungkinan cacat seperti springback, wringing, dan thinning sebelum produksi dimulai.
  2. Digital Twin: Konsep digital twin memungkinkan perusahaan untuk membuat model virtual yang mirip dengan produk atau proses fisik mereka. Ini memungkinkan pemantauan real-time, prediksi keandalan, dan perawatan proaktif untuk sistem fisik yang sesungguhnya.
  3. IoT dan Big Data: Penggunaan Internet of Things (IoT) dalam virtual manufacturing memungkinkan pengumpulan data dari peralatan produksi yang terhubung untuk analisis lebih lanjut. Big data digunakan untuk mengidentifikasi pola, tren, dan korelasi yang dapat meningkatkan proses produksi.

Analisis biaya produksi dan cacat produk dengan FTI Formingsuite

Analisis detail fisika produk dan tools menggunakan Simufact

Software Terkait

Studi Kasus dan Implementasi

Berbagai industri, termasuk otomotif, aerospace, dan manufaktur presisi, telah mengadopsi virtual manufacturing dengan sukses. Contohnya, simulasi komputer telah digunakan untuk mengoptimalkan proses pembuatan komponen pesawat terbang yang kompleks, mengurangi biaya dan waktu pengembangan secara signifikan.

Tantangan dan Masa Depan

Meskipun manfaatnya yang besar, virtual manufacturing juga menghadapi beberapa tantangan, termasuk kompleksitas model simulasi yang akurat, integrasi data dari berbagai sumber, dan keamanan data. Masa depan teknologi ini melibatkan pengembangan lebih lanjut dalam kecerdasan buatan (AI), simulasi real-time, dan interoperabilitas yang lebih baik antara sistem produksi virtual dan fisik.

Dengan demikian, virtual manufacturing mewakili evolusi penting dalam industri manufaktur modern, memungkinkan perusahaan untuk meningkatkan inovasi, mengurangi biaya, dan meningkatkan efisiensi operasional secara keseluruhan.

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!