FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEM

Flexible manufacturing system (FMS) adalah sistem manufaktur dimana sejumlah kelenturan disiapkan untuk menanggapi beberapa kasus perubahan, baik diprediksi sebelumnya maupun belum.   Kelenturan tersebut dapat dibagi menjadi dua kategori :

1. Kelenturan mesin, mencakup kemampuan sistem untuk berubah saat menghasilkan jenis produk baru, dan kemampuan berubah mengikuti eksekusi operasi pada bagian;

2. Kelenturan jalur, mencakup kemampuan penggunaan mesin berganda untuk menghasilkan operasi yang sama pada suatu komponen, sebagaimana juga  kemampuan sistem menyerap perubahan skala besar dalam hal volume, kapasitas, dan kehandalan.

Penggunaan sistem manufaktur yang fleksibel memungkinkan perusahaan untuk menurunkan biaya dan memvariasikan produksi dengan cepat sebagai tanggapan terhadap perubahan permintaan konsumen. Sistem manufaktur fleksibel dirancang untuk mengurangi waktu setup untuk peralatan yang kompleks, meningkatkan penggunaan mesin individu melalui penjadwalan yang lebih baik, dan meningkatkan kontrol kualitas di semua tahapan proses manufaktur. 

Sistem manufaktur ini dapat dengan mudah diprogram ulang untuk membuat produk apa pun sebagai respons terhadap permintaan konsumen. Ini terdiri dari sekelompok peralatan mesin yang saling berhubungan yang dikendalikan secara numerik, dijalankan oleh sistem kontrol pusat yang terkomputerisasi.

Manfaatnya termasuk lebih sedikit limbah, stasiun kerja yang lebih sedikit, penggantian alat yang lebih cepat, pengurangan waktu henti, kontrol kualitas yang lebih baik, pengurangan tenaga kerja, penggunaan mesin yang lebih efisien, dan lebih sedikit waktu penyelesaian. Ini paling cocok untuk produksi volume tinggi.

Sebagian besar sistem FMS mengandung tiga sistem utama :

1.     Mesin kerja yang sering menggunakan computer;

2.    Sistem penanganan material untuk mengoptimalkan aliran suku cadang;

3.    Komputer pengendali pusat yang mengendalikan pergerakan material dan aliran mesin.

Suatu FMS industry dilengkapi robot, mesin terkendali computer, mesin pengendali numeric (CNC), piranti instrument, computer, sensor, dan sistem lain yang berdiri sendiri seperti mesin inspeksi sebagaimana gambar berikut

Penggunaan robot dalam segmen produksi industry manufaktur menjanjikan beragam keuntungan mulai dari utulisasi tinggi hingga volume produktifitas yang tinggi. Setiap sel robot atau simpul akan ditempatkan sepanjang sistem penanganan bahan sebagai pemandu layaknya konveyor atau  wahanan pembawa.

Setiap produksi bagian atau penggalan kerja akan membutukan suatu kombinasi yang berbeda dari simpul manufaktur.  Pergerakan komponen dari satu simpul ke simpul lainnya dilakukan menggunakan sistem penanganan bahan.   Pada setiap ujung pengolahan komponen, bagian yang sudah selesai akan dilalukan ke suatu simpul inspeksi otomatis, dan selanjutnya dikeluarkan dari FMS.

          

            Keuntungan penerapan FMS adalah :

- Cepat, biaya rendah berubah dari satu bagian ke bagian lain yang akan memperbaiki itilisasi modal;

- Biaya tenaga kerja langsung rendah, terkait dengan pengurangan jumlah tenaga kerja

- Menekan persediaan, karena ketelitian program dan perencanaan

- Kualitas lebih baik dan konsisten, karena pengendalian otomatis

- Biaya keluaran rendah per unit, karena produktifitas lebih besar menggunakan jumlah tenaga kerja yang sama

- Menghemat dari tenaga kerja tak langsung, dari mengurangi kesalahan, mengurangi kerja ulang, dan menekan reject.

Adapun kerugiannya adalah :

- Kemampuan terbatas untuk mengadopsi perubahan dalam produk atau bauran produk (misalnya karena kapasitas terbatas dan kebutuhan alat untuk produk, sekalipun kelompok produknya sama, juga biasanya tidak layak dengan FMS yang tersedia)

- Aktifias substansial pre-planning;

- Mahal investasinya.

- Permasalahan teknologi dari keberadaan komponen nyata dan membutuhkan ketelitian waktu untuk mengolah suatu komponen’

- Sistem manufaktur canggih.

Sistem FMS sangat membutuhkan suatu sistem control yang akurat. Jenis-jenis control yang tersedia pada FMS di antaranya adalah :

1) Pergerakan alat titik ke titik;

2) Pergerakan jalur alat sinambung;

3) Pengendalian pergerakan alat menggunakan sistem loop;

4) Pengendalian backlash.

Kontrol pergerakan titik ke titik (Point-to-Point Tool Movement), alat bergerak dari titik ke titik pada komponen dan menyelesaikan suatu operasi hanya pada titik tersebut.  Alat tidaklah kontak secara sinambung dengan komponen selama bergerak pada lokasi yang dikerjakannya.  Operasi yang dapat dikerjakan adalah drilling, reaming, boring, tapping

dan  punching.

Kontrol pergerakan alat jalur sinambung (Continuous Path Tool Movement) adalah mempertahankan secara sinambung kontak alat komponen sepertinya alat memotong pada jalur.  Pengendali gerakan output jalur sinambung dilakukan melalui interpolasi setiap titik.  Interpolasi adalah metoda matematika untuk mendekati nilai sebenarnya atau posisi nyata yang dibtuhkan untuk mengikuti suatu jalur pre kalkulasi.  Contoh operasinya adalah mengolah sepanjang jalur pada suatu sudut tertentu dan pembubutan.

Pengendalian pergerakan alat menggunakan sistem loop (Loop Systems For Controlling Tool Movement) adalah suatu sistem loop yang dikirim oleh sinyal elektrik ke pengendali motor penggerak dan diterima oleh pengumpan balik elektrik dari pengendali motor.  Toleransi di mana bagian dapat dipotong tergantung kepada jenis  sistem loop.

            Pengendalian Backlash (Controlling Backlash).  Semua ulir bola memiliki beberapa “slop” atau backlash saat dirakit.  Backlash menyebabkan error ketika ulir diputar melawan arah dan beberapa nut akan tertinggal.   Peralatan kalibrasi mesin laser dipergunakan untuk pengukuran presisi sejumlah alur atau dan backlash pada sistem penempatan posisi CNC.  Setiap bulan peralatan ini harus dikalibrasi.

            Robot adalah bagian utama dalam sistem produksi lentur (FMS).  Komponen lainnya adalah alat mesin, mesin transport, perangkat kendali, dan elemen tambahan berbesa.  Sistem produksi fleksibel adalah suatu sistem produksi operasi otomatis yang dapat lebih mudah.diprogram ulang dan diadaptasi untuk produk berbeda yang dibuat.  Modul pusat robot adalah FPS, disebut modul robot atau sistem robot ditekankan untuk operasi teknologi khusus seperti pengelasan, pengerjaan permukaan, pengemasan, dan lainnya.  Modul robot termasukatu atau beberapa robot (dengan manipulator dan peralatan kendali), pallet atau produk,pengaturan posisi, peralatan transportasi, dan lain-lain.

Fungsi utama perangkat lunak pengendali robot (misalnya RobotWare) adalah kendali pergerakan robot. Pergerakan robot  gabungan pengolahan, peralatan  atau pemindah dapat dideskripsikan  dalam sistem koordinasi berbeda.  Sistem koordinasi dipergunakan untuk merealisasikan beberapa fungsi kendali, termasuk pemrograman off-line, adjustment, koordinasi gerak beberapa robot atau penembahan servo drives, jogging motion, copy of programs dari satu robot ke robot lainnya.

Material handling  atau penanganan bahan adalah fungsi pergerakan material tepat ke tempat yang tepat dengan waktu yang tepat, dalam jumlah yang tepat. Berurutan, dan dalamm kondisi tepat untuk meminimisasikan biaya. Biaya penanganan bahan dari kadang juga ditentukan oleh jumlah tenaga kerja yang dipergunakan.  Tujuan utama penanganan bahan adalah :

١. Mengurangi biaya produksi;

٢. Memelihara dan memperbaiki kualitas produk, mengurangi kerusakan bahan

٣. Mendorong keselamatan dan memperbaiki kondisi kerja  

٤. Mendorong produktifitas.

Peralatan penanganan bahan mencakup :

– Peralatan transportasi (Transport Equipment): Truk industry;   Automated Guided vehicles (AGVs),monorails, conveyors, cranes dan hoists.

– Sistem Penyimpanan (Storage Systems): bulk storage, rack systems, shelving dan  bins, drawer storage,automated storage systems.

– Unitizing Equipment: palletizers

– Identification and Tracking systems.