Peran Penting Ilmu Teknik Industri dalam Pengembangan Rapid Prototyping

Dalam pengembangan produk, teknologi rapid prototyping (RP) atau prototipe cepat memiliki peran yang penting. RP adalah teknologi manufaktur yang memungkinkan pembuatan prototipe fisik dari produk dengan cepat, menggunakan data desain digital. Dalam proses pengembangan produk, RP dapat digunakan untuk membangun model konsep awal dengan cepat dan efisien, sehingga memungkinkan desainer dan insinyur untuk menguji dan memperbaiki desain sebelum produk akhir dibuat. Dalam hal ini, ilmu teknik industri memiliki peran penting dalam mengoptimalkan proses pengembangan produk dengan menggunakan teknologi RP, seperti merancang alur kerja yang efisien, memilih metode dan bahan yang sesuai, mengoptimalkan penggunaan peralatan, dan mengendalikan kualitas produk (Firdaus, 2009).

Ilmu teknik industri memegang peran penting dalam pengembangan rapid prototyping karena teknologi ini melibatkan proses manufaktur dan pemrosesan material untuk membuat produk fisik. Berikut adalah beberapa peran penting ilmu teknik industri dalam pengembangan rapid prototyping:

1. Desain Produk: Ilmu teknik industri membantu dalam proses desain produk dan pemilihan bahan yang sesuai untuk proses rapid prototyping. Ini mencakup analisis kebutuhan pelanggan, perancangan desain produk, dan pemilihan material yang tepat untuk membuat produk dengan spesifikasi yang diinginkan.
2. Pemilihan Teknologi Rapid Prototyping: Ilmu teknik industri membantu dalam pemilihan teknologi rapid prototyping yang paling sesuai untuk digunakan dalam proses manufaktur. Keputusan ini didasarkan pada faktor seperti biaya, kecepatan, presisi, dan kegunaan produk.
3. Peningkatan Efisiensi: Ilmu teknik industri dapat meningkatkan efisiensi proses manufaktur dengan menggunakan teknologi rapid prototyping. Hal ini dapat dilakukan dengan mengurangi jumlah limbah, waktu produksi, dan biaya produksi.
4. Pengembangan Proses Manufaktur: Ilmu teknik industri dapat mengembangkan proses manufaktur yang tepat untuk menggunakan teknologi rapid prototyping. Hal ini mencakup pengembangan bahan baku, pemrosesan, dan pengujian produk akhir.
5. Pengujian dan Evaluasi Produk: Ilmu teknik industri juga membantu dalam pengujian dan evaluasi produk yang dihasilkan dari teknologi rapid prototyping. Hal ini mencakup uji kekuatan, uji ketahanan, dan evaluasi fungsi produk.

Dalam keseluruhan proses, ilmu teknik industri memegang peran penting dalam mengembangkan produk melalui teknologi rapid prototyping. Ilmu ini membantu dalam pemilihan teknologi yang tepat, pengembangan proses manufaktur yang efisien, pengujian dan evaluasi produk yang dihasilkan, serta meningkatkan kualitas produk yang diproduksi. Oleh karena itu, ilmu teknik industri sangat penting untuk diterapkan dalam pengembangan teknologi rapid prototyping.

Selain itu, ilmu teknik industri juga dapat memperkenalkan inovasi-inovasi baru dalam pengembangan teknologi RP, seperti penggunaan bahan-bahan yang ramah lingkungan, penggunaan teknologi yang lebih canggih, dan pengembangan metode pengujian yang lebih efektif. Dalam keseluruhan, ilmu teknik industri berperan penting dalam pengembangan teknologi RP sebagai salah satu solusi dalam menghadapi tantangan dalam pengembangan produk yang semakin kompleks dan cepat perubahan (Andriani et al., 2019).

Bagian ini membahas masalah dalam proses pembuatan konsep, yang mencakup pertimbangan terbatas dari alternatif desain yang layak, kegagalan untuk mempertimbangkan kegunaan konsep, melibatkan hanya beberapa orang dalam proses, integrasi solusi parsial yang tidak efektif, dan kegagalan untuk mempertimbangkan semua kategori solusi. . Untuk mengatasi masalah tersebut, penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem prototipe untuk proses pembuatan konsep, yang akan berfungsi sebagai media untuk mengeksplorasi konsep-konsep alternatif untuk merancang produk yang lebih efektif dan efisien.

Penerapan sistem pola balok susun dalam pembuatan model rumah dapat memberikan beberapa keuntungan. Pertama, metode ini dapat mempercepat proses pembuatan model rumah karena menggunakan teknologi rapid prototyping yang menghasilkan model dengan cepat. Kedua, sistem pola balok susun dapat meminimalkan kesalahan pada proses pembuatan model rumah karena menggunakan alat pembuat pola yang terukur dan teratur. Ketiga, dengan menggunakan teknologi rapid prototyping, maka model rumah yang dihasilkan akan memiliki detail dan keakuratan yang tinggi, sehingga dapat mempermudah dalam pengambilan keputusan terkait desain arsitektur (Rinanto & Sutopo, 2017).

Namun demikian, penerapan sistem pola balok susun dalam pembuatan model rumah juga memiliki beberapa keterbatasan, seperti biaya produksi yang cukup mahal karena menggunakan teknologi rapid prototyping. Selain itu, proses pembuatan model rumah dengan menggunakan sistem pola balok susun juga membutuhkan keahlian khusus dalam mengoperasikan mesin cetak 3D dan merakit pola balok susun.

Dalam teknologi rapid prototyping, proses pembentukan produk dimulai dengan membuat desain produk menggunakan software CAD (Computer Aided Design) dan kemudian diubah menjadi format yang dapat dibaca oleh mesin rapid prototyping. Selanjutnya, mesin rapid prototyping akan membentuk produk dengan cara menambahkan material sedikit demi sedikit secara terkontrol. Proses ini dapat dilakukan secara cepat dan akurat sehingga memungkinkan pembuatan prototipe dengan waktu yang lebih singkat dan biaya yang lebih rendah dibandingkan dengan teknologi pembuatan prototipe konvensional seperti pembuatan cetakan atau pembentukan dengan tangan.

Teknologi rapid prototyping memiliki banyak aplikasi di berbagai industri seperti industri manufaktur, kedokteran gigi, arsitektur, dan bahkan seni dan hiburan. Teknologi ini memungkinkan para desainer dan insinyur untuk mengeksplorasi dan mengembangkan konsep-konsep baru dengan lebih cepat dan efisien, serta mempercepat waktu pemasaran produk baru.

Studi ini berfokus pada conveyor fleksibel sebagai objek studi kasus. Konveyor banyak digunakan di industri untuk memindahkan barang secara terus menerus, dan dalam beberapa kasus, konveyor lebih ekonomis daripada transportasi berat seperti truk dan pengangkut. Namun, kurangnya fleksibilitas dalam sistem konveyor menimbulkan tantangan saat menangani lokasi barang yang tidak tetap dan kuantitas yang berubah. Konveyor fleksibel didasarkan pada balok konveyor yang terbuat dari aluminium atau baja tahan karat, dengan jalur gesekan rendah. Mereka dirancang untuk meminimalkan aktivitas yang tidak bernilai tambah dalam penanganan material dan dapat beradaptasi dengan alternatif material dan fungsi yang berbeda, menjadikannya studi kasus yang cocok untuk penelitian (Sutopo & Prasetyo, 2017).

Oleh karenanya penggunaan prototipe sistem dalam tahap concept generation dapat membantu mengurangi ketidakpastian dan risiko dalam pengembangan produk. Dengan menggunakan prototipe sistem, desainer dan insinyur dapat lebih mudah memvisualisasikan ide-ide mereka dan memperoleh umpan balik yang cepat dari tim pengembangan dan pengguna akhir. Hal ini dapat membantu dalam mengembangkan konsep produk yang lebih baik dan akhirnya menghasilkan produk akhir yang lebih baik pula. Selain itu, prototipe sistem juga dapat membantu dalam menghemat biaya dan waktu karena perubahan desain dapat dilakukan lebih awal sebelum produksi massal dimulai (Widyanto, 2007).

Rapid prototyping memiliki peran yang sangat penting dalam ilmu teknik industri. Dalam pengembangan produk, teknologi rapid prototyping memungkinkan tim pengembang produk untuk mempercepat waktu penyelesaian dan pengujian produk, memungkinkan perbaikan dan iterasi desain yang lebih cepat, serta meminimalkan biaya produksi dan pengujian.

Dalam industri manufaktur, teknologi rapid prototyping juga dapat meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi waktu lead time, serta menghasilkan produk yang lebih akurat dan berkualitas tinggi. Selain itu, rapid prototyping juga memungkinkan pembuatan produk dengan geometri yang kompleks dan struktur internal yang rumit, yang sulit atau bahkan tidak mungkin dibuat dengan metode konvensional.

Selain itu, dalam ilmu teknik industri, rapid prototyping juga dapat digunakan sebagai alat untuk pembelajaran dan pengajaran, baik dalam konteks pendidikan formal maupun non-formal. Dengan menggunakan teknologi rapid prototyping, mahasiswa dan pelajar dapat membuat model fisik dari desain mereka, sehingga memungkinkan mereka untuk memvisualisasikan dan memahami konsep desain dengan lebih baik. Selain itu, rapid prototyping juga dapat digunakan untuk keperluan penelitian dan pengembangan, seperti dalam bidang bahan dan material, desain produk, dan teknik manufaktur.

Pengembangan prototipe di Indonesia sudah mulai berkembang dan ada beberapa perusahaan yang telah menggunakan teknologi ini untuk mempercepat proses perancangan dan produksi produk. Beberapa universitas dan institusi penelitian juga telah melakukan penelitian dan pengembangan dalam bidang rapid prototyping.

Beberapa perusahaan di Indonesia yang telah menggunakan teknologi rapid prototyping antara lain adalah PT Dirgantara Indonesia (Persero) untuk pembuatan pesawat terbang, PT Pertamina (Persero) untuk pembuatan suku cadang mesin, dan PT Yamaha Indonesia Motor Manufacturing untuk pembuatan komponen motor.

Selain itu, beberapa universitas di Indonesia juga telah melakukan penelitian dan pengembangan dalam bidang rapid prototyping, seperti Institut Teknologi Bandung (ITB), Universitas Indonesia (UI), dan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS). Mereka memiliki laboratorium dan fasilitas untuk melakukan penelitian dan pengembangan teknologi ini.

Meskipun pengembangan prototipe di Indonesia masih terbilang belum sebesar negara-negara maju, namun dengan semakin banyaknya perusahaan dan institusi pendidikan yang menggunakan teknologi ini, diharapkan penggunaan teknologi rapid prototyping dapat semakin berkembang dan mempercepat proses perancangan dan produksi produk di Indonesia.

Kebutuhan akan prototipe dapat bervariasi tergantung pada jenis produk atau rupa-rupa yang akan dikembangkan. Secara umum, prototipe dapat dibutuhkan dalam tahap-tahap perancangan produk seperti concept generation, design iteration, dan verifikasi desain sebelum produksi massal dilakukan.

Dalam tahap concept generation, prototipe dapat digunakan untuk memvalidasi ide atau konsep produk, sehingga dapat menghindari kesalahan dalam perancangan produk dan menghemat waktu dan biaya yang dikeluarkan pada tahap-tahap selanjutnya. Dalam tahap design iteration, prototipe dapat membantu dalam pengujian berbagai variasi desain dan memberikan umpan balik yang berguna dalam perbaikan desain. Sedangkan dalam tahap verifikasi desain, prototipe dapat digunakan untuk memastikan bahwa produk telah memenuhi spesifikasi yang ditentukan sebelum produksi massal dilakukan (Wijayanti et al., 2020).

Kebutuhan akan prototipe juga dapat berbeda-beda tergantung pada jenis produk atau rupa-rupa. Sebagai contoh, dalam pembuatan produk mekanik, prototipe dapat digunakan untuk memastikan kekuatan dan kestabilan produk, sedangkan dalam pembuatan produk elektronik, prototipe dapat digunakan untuk memastikan kinerja sistem dan integrasi komponen. Oleh karena itu, penting untuk memahami kebutuhan spesifik produk atau rupa-rupa dalam pembuatan prototipe untuk memastikan keberhasilan dalam pengembangan produk.

Penggunaan teknologi prototipe dapat memberikan efisiensi dalam proses pengembangan produk karena memungkinkan perancang dan insinyur untuk menguji konsep dan desain produk sebelum produksi massal dilakukan. Dengan menggunakan prototipe, perancang dapat memperbaiki kesalahan dan membuat perubahan sebelum produk akhir diproduksi.

Efisiensi proses prototipe juga dapat dihasilkan dengan teknologi rapid prototyping, seperti 3D printing, yang memungkinkan pembuatan prototipe secara cepat dan akurat dengan biaya yang relatif murah. Dalam beberapa kasus, prototipe yang dibuat dengan teknologi 3D printing bahkan dapat digunakan sebagai produk akhir dalam jumlah terbatas. Dalam hal ini, penggunaan prototipe dapat menghemat biaya produksi, waktu, dan sumber daya. Selain itu, dengan penggunaan prototipe, perusahaan dapat mengurangi risiko kesalahan dalam proses pengembangan produk dan memastikan bahwa produk akhir sesuai dengan kebutuhan dan keinginan pelanggan.

Meskipun teknologi Rapid Prototyping semakin dikenal dan digunakan di Indonesia, masih ada beberapa tantangan yang dihadapi seperti keterbatasan biaya dan aksesibilitas terhadap teknologi ini. Selain itu, tingkat pengetahuan dan kesadaran akan manfaat teknologi Rapid Prototyping di kalangan masyarakat Indonesia juga masih perlu ditingkatkan.

Ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk memperkenalkan rapid prototyping agar semakin berkembang dan diktahui oleh khalayak ramai, antara lain:

1. Melakukan sosialisasi: Anda bisa mengadakan seminar, workshop, atau pelatihan untuk memperkenalkan rapid prototyping kepada masyarakat atau target audiens tertentu. Sosialisasi dapat dilakukan secara online atau offline, tergantung pada kondisi dan situasi saat itu.
2. Menggunakan media promosi: Anda bisa menggunakan media promosi seperti iklan di media massa, digital, atau cetak untuk memperkenalkan rapid prototyping kepada masyarakat. Hal ini akan membantu memperluas jangkauan dan pengetahuan masyarakat tentang teknologi ini.
3. Memperkenalkan pada lembaga pendidikan: Anda bisa memperkenalkan rapid prototyping kepada lembaga pendidikan seperti sekolah, perguruan tinggi, atau pusat pelatihan. Hal ini dapat membantu memperkenalkan teknologi ini kepada calon pengguna di masa depan.
4. Berpartisipasi dalam pameran: Anda bisa berpartisipasi dalam pameran atau acara terkait dengan teknologi, seperti pameran teknologi atau acara startup. Hal ini akan memberikan kesempatan untuk memperkenalkan teknologi rapid prototyping secara langsung kepada calon pengguna atau masyarakat.
5. Melakukan kolaborasi dengan industri: Anda bisa melakukan kolaborasi dengan industri yang membutuhkan teknologi rapid prototyping. Dengan kolaborasi ini, Anda bisa memperkenalkan teknologi rapid prototyping secara langsung kepada pengguna potensial dan menunjukkan bagaimana teknologi ini dapat membantu meningkatkan efisiensi dan kualitas produksi mereka.

Daftar Pustaka

Andriani, D. P., Fakhriyudha, F., & Purwandani, F. P. (2019). Pengembangan Prototipe Sistem untuk Concept Generation pada Perancangan Produk. Prosiding Seminar Nasional Teknik Industri.

Firdaus. (2009). Integrasi product design and manufacturing dengan teknologi informasi dan komunikasi (tik). Jurnal Austenit, 1, 38–47.

Rinanto, A., & Sutopo, W. (2017). Peranan Keilmuan Teknik Industri dalam Perkembangan Rapid Prototyping. Idec.Ft.Uns.Ac.Id, 8–9. https://idec.ft.uns.ac.id/wp-content/uploads/2017/11/Prosiding2017_ID070.pdf

Sutopo, W., & Prasetyo, H. (2017). Perkembangan Keilmuan Teknik Industri Menuju Era Industri 4.0. Seminar Dan Konferensi Nasional IDEC. https://www.researchgate.net/publication/328600510

Widyanto, S. A. (2007). Pengembangan Teknologi Rapid Prototyping Untuk Pembuatan Produk-Produk Multi Material. Rotasi, 9(4), 10–14.

Wijayanti,  aida, Ghofur, M., & Abdullah Alfatah, Z. (2020). Pendekatan Konseptual Agile Manufacturing. Jurnal Teknologi Dan Manajemen Industri, 1, 23.