Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Pemantauan keausan pahat pada proses pemesinan merupakan hal yang penting. Perambatan keausan pahat yang tidak normal maupun peristiwa rusaknya pahat sebelum masa pakai dapat mempengaruhi hasil pemesinan. Pada pemesinan micro-milling, keausan pahat terjadi jauh lebih cepat dibandingkan pada pemesinan macro-milling dikarenakan efek downsizing terhadap geometri pahat itu sendiri. Untuk hal tersebut, sebuah sistem pemantauan keausan pahat dapat memberikan informasi perambatan keausan pahat agar pengguna dapat mengantisipasi kejadian-kejadian yang destruktif serta dapat mengambil keputusan lebih lanjut atas proses pemesinan yang sedang berlangsung. Pada kerja penelitian ini telah dikembangkan sebuah sistem pemantauan keausan pahat untuk pemesinan micro-milling berbasis teknologi digital twin. Sistem yang dikembangkan mampu memberikan informasi estimasi keausan pahat serta informasi ketidakpastian estimasi itu sendiri dengan memanfaatkan simulasi real-time yang dijalankan dalam digital twin. Model virtual dikembangkan berdasarkan model mekanistik dari proses micro-milling yang merupakan bagian dari pendekatan berbasis hukum fisika (physics-based). Model virtual yang dikembangkan meliputi model motor spindle, model unit pengendali (controller) spindle, dan model torsi potong. Ketika simulasi digital twin berjalan, model virtual mensimulasikan variabel-variabel yang terkait proses pemesinan micro-milling serta berinteraksi dengan beberapa variabel lain yang diperbarui (di-update) berdasarkan data real-time sensor-sensor di mesin micro-milling. Variabel tersimulasi digital twin dijadikan informasi dasar untuk dibandingkan dengan variabel yang didapat secara real-time, khususnya variabel torsi motor spindle yang kemudian ditransformasi ke ruang keausan pahat. Extended Kalman filter (EKF) digunakan sebagai salah kerangka kerja untuk mengintegrasi informasi tersimulasi dan informasi real-time untuk menghasilkan sebuah estimasi keausan pahat. Proses pemantauan keausan pahat dilakukan dengan menggunakan diagram kendali (control chart) dan kategorisasi tingkat keausan pahat untuk mengevaluasi nilai estimasi keausan pahat dan ketidakpastian estimasi itu sendiri. Eksperimen pemesinan slot micro-milling dilakukan untuk benda kerja yang terbuat dari stainless steel SUS304 dengan menggunakan pahat mikro berbahan karbida berukuran diameter 1000 µm. Dengan menggunakan empat dataset yang dihasilkan dari eksperimen, sistem pemantauan yang dikembangkan mampu menunjukkan proses perambatan keausan pahat dengan rata-rata error estimasi terbesar adalah 0.052 mm dan nilai ketidakpastian estimasi σtruth terbesar adalah ±0.04 mm untuk dua mata pahat. Untuk implementasi menggunakan EKF, rata-rata error estimasi terbesar adalah 0.038 mm dengan standar deviasi terbesar adalah ±0.031 mm untuk dua mata pahat. Kerja penelitian ini juga telah menghasilkan sebuah alat pengukur keausan pahat yang disebut MicroEye dengan metode observasi langsung (direct observation) menggunakan kamera mikroskop dan lengan robot aktif 6-DOF (degree of freedom). Dalam hal kemampuan pengambilan gambar, MicroEye mampu membawa kamera ke posisi yang ditargetkan sehingga seluruh area keausan pahat yang ingin dideteksi berada dalam ROI (region of interest) dengan tingkat keberhasilan sebesar 86.66%. Dalam hal kemampuan mencapai posisi, MicroEye memiliki error posisi sudut maksimum sebesar 0.596◦ dan error posisi linear maksimum 0.0336 cm pada arah sumbu x dan 0.767 cm pada arah sumbu y. ......Tool wear monitoring is an essential aspect of the machining process. The tool breakage and the abnormality of tool wear progression affect the machining result. Due to the downsized tool’s geometry, the progression of tool wear in micro-milling is much faster than in macro-milling. A tool wear monitoring system helps to give information about the progression of tool wear so that the user can anticipate unwanted destructive events and make further decisions for the ongoing machining process. This dissertation presents the development of a tool wear monitoring system based on the digital twin technology for micro-milling applications. The developed system can provide the tool wear estimate and the estimation uncertainty altogether by running the real-time digital twin simulation. The virtual model was developed from the mechanistic model of the micro-milling process, which is part of a physics-based approach. The virtual model consists of the spindle motor, spindle controller, and cutting torque models. During the simulation, the virtual model simulates the variables of the micro-milling process and interacts with some of the real-time variables coming from the sensors in the micro-milling machine. The simulated variables (such as spindle motor torque) as the ground information are compared to the real-time variables in the wear space. Extended Kalman filter (EKF) is used as the framework to integrate the simulated and real-time information to estimate the wear growth. Then, the wear estimate and the estimation uncertainty are evaluated using a control chart and a categorization of wear level. The slot micro-milling experiment was conducted for SUS304 stainless steel workpiece with 1000 µm carbide micro-tool. The developed system can monitor the progression of tool wear with the largest mean of estimation error = 0.052 mm and the largest estimation uncertainty = ±0.04 mm. The implementation of EKF framework has improved the estimation accuracy with largest estimation error 0.038 mm with largest standard deviation ±0.031 mm for two cutting teeth. This dissertation also presents the result of a tool wear measurement device called MicroEye. The device uses a direct observation approach with a microscope camera as the primary sensor. The device has an active 6-DOF (degree of freedom) arm robot mechanism for motion flexibility. In terms of wear analysis, MicroEye can provide three metrics to analyze the difference between the fresh and the worn tools. In the aspect of image acquisition, MicroEye was able to bring the camera to the targeted position with the success rate 86.66% so that the ROI (region of interest) of the tool image is fully captured by the camera. In positioning, MicroEye achieved a maximum error of angular position 0.596◦, the maximum error of linear position 0.0336 cm in x-axis direction and 0.767 cm in y-axis direction.

Abstrak :

Pembangunan Ibu Kota Negara yang terletak di Kalimantan Timur mengusung konsep Future Smart Forest City. Untuk mendukung pembangunan konsep kota ini diperlukan integrasi antara konstruksi dengan digitalisasi seperti teknologi Digital Twin. Namun konsep Digital Twin ini masih dalam tahapan pengembangan di seluruh dunia dan belum banyak diketahui efek dan manfaatnya pada tahapan konstruksi terutama pekerjaan monitoring. Oleh karena ini, penelitian ini dilakukan dengan tujuan mengetahui apa saja perbedaan yang terdapat pada monitoring konvensional dengan monitoring digital untuk kemudian dilihat seberapa besar efektivitas waktu dan efisiensi biaya yang digunakan. Penelitian ini dilakukan dengan metode analisis studi literatur dari penelitian yang telah ada dan penyesuaiannya dengan pembangunan IKN yang kemudian didiskusikan dan validasi oleh pakar/ahli melalui wawancara. Diperoleh hasil bahwa terdapat beberapa perbedaan yang terdapat antara kedua jenis monitoring ditinjau dari tahapan Construction Progess Monitoring. Dari perbedaan tersebut juga diperoleh daftar tenaga ahli atau SDM yang digunakan serta peralatannya. Tenaga ahli dan peralatan yang digunakan pada kedua jenis monitoring kemudian di analisis dengan hasil yaitu efektivitas waktu sebesar 68.97-78.57% serta efisiensi biaya sebesar 58.55-71.60%. ......The development of the Ibukota Negara which is located in East Kalimantan carries the concept of the Future Smart Forest City. To support the development of this city concept, integration between construction and digitalization is needed, such as Digital Twin technology. However, the Digital Twin concept is still under development throughout the world and not much is known about its effects and benefits at the construction stage, especially monitoring work. Because of this, this research was conducted with the aim of finding out what are the differences between conventional monitoring and digital monitoring and then seeing how much time effectiveness and cost efficiency are used. This research was carried out using the method of analysis of literature studies from existing research and its adjustments to the development of IKN which were then discussed and validated by experts through interviews. The results show that there are several differences between the two types of monitoring in terms of the Construction Progress Monitoring stage.. From these differences also obtained a list of experts or human resources used and the equipment. The experts and equipment used in both types of monitoring were then analyzed with the results of time effectiveness of 68.97-78.57% and cost efficiency of 58.55-71.60%.

Abstrak :
Revolusi industri ke-4 sudah mulai berjalan dan membawa banyak kemajuan teknologi, terutama yang berbasis pada data, otomatisasi, aplikasi IoT lainnya. Salah satu teknologi yang mulai banyak dikembangkan pada dunia industri ialah Digital Twin yang merupakan replikasi suatu objek di dunia nyata ke dalam suatu bentuk virtual. Penggunaan Digital Twin di sektor Architecture, Engineering, dan Construction (AEC) dapat memudahkan aktivitas kerja karena terdapat integrasi dua arah antara model aset yang dibuat dengan data real-time. Bandar udara merupakan salah satu infrastruktur yang memiliki tingkat kompleksitas cukup tinggi, terutama terkait operasional dan keamanannya. Bandara Internasional Soekarno-Hatta (SHIA) merupakan bandara tersibuk dan terbesar di Indonesia. Dalam rangka persiapan Industry 4.0, bandara akan dikembangkan dengan langkah-langkah strategis yang mengedepankan penggunaan teknologi IoT untuk melakukan digitalisasi pada bandara. Digitalisasi bandara dengan mengimplementasikan teknologi Digital Twin dapat mengintegrasikan aset dan data yang ada dengan harapan dapat meningkatkan efektivitas operasional bandara. Sebuah kerangka kerja konseptual berbasis teknologi Digital Twin akan dikembangkan pada penelitian ini untuk sistem operasi infrastruktur dengan studi kasus Bandara Internasional Soekarno-Hatta. Metodologi yang digunakan pada penelitian ini adalah observasi, analisis arsip, studi kasus, dan benchmarking. Proses observasi dan analisis arsip menghasilkan informasi operasional infrastruktur SHIA dengan variabel yaitu kondisi infrastruktur eksisting SHIA dan tingkat kesiapan digitalisasi SHIA. Informasi yang telah didapatkan kemudian akan digunakan untuk membuat model kerangka kerja konseptual berdasarkan studi kasus dan benchmarking penelitian-penelitian terdahulu. Kerangka kerja tersebut akan dibuat berdasarkan lima lapisan, yakni Lapisan Pengakuisisian Data, Lapisan Transmisi, Lapisan Permodelan Digital, Lapisan Integrasi Data/Model, dan Lapisan Pelayanan. ......The 4th industrial revolution has commenced and has brought many technological advances, especially those which based on data, automation, and other IoT applications. One technology that has started to be widely developed in the industrial world is Digital Twin which is the replication of an object in the real world into a virtual realm. The use of Digital Twin in the Architecture, Engineering, and Construction (AEC) sector can facilitate work activities because there is a two-way integration between the created asset model with real-time data. The airport is one of the infrastructures that has a fairly high level of complexity, especially regarding its operations and security. Soekarno-Hatta International Airport (SHIA) is the busiest and largest airport in Indonesia. In preparation for Industry 4.0, airports will be developed with strategic steps that prioritize the use of IoT technology to digitize airports. Airport digitalization by implementing Digital Twin technology can integrate existing assets and data in the hope of increasing airport operational effectiveness. A conceptual framework based on Digital Twin technology will be developed in this research for an infrastructure operational system with a case study of Soekarno-Hatta International Airport. The methodology used in this research is observation, archive analysis, case studies, and benchmarking. The observation and archive analysis process produce operational information on SHIA's infrastructure with variables, namely the condition of SHIA's existing infrastructure, the level of readiness of SHIA's digitalization, and future plans of SHIA. The information that has been obtained will then be used to create a conceptual framework model based on case studies and benchmarking of previous studies. The framework will be made based on five layers, namely the Data Acquisition Layer, Transmission Layer, Digital Modeling Layer, Data/Model Integration Layer, and the Service layer.

Abstrak :
The book shows how simulations long history and close ties to industry since the third industrial revolution have led to its growing importance in Industry 4.0. The book emphasises the role of simulation in the new industrial revolution, and its application as a key aspect of making Industry 4.0 a reality and thus achieving the complete digitisation of manufacturing and business. It presents various perspectives on simulation and demonstrates its applications, from augmented or virtual reality to process engineering, and from quantum computing to intelligent management. Simulation for Industry 4.0 is a guide and milestone for the simulation community, as well as those readers working to achieve the goals of Industry 4.0. The connections between simulation and Industry 4.0 drawn here will be of interest not only to beginners, but also to practitioners and researchers as a point of departure in the subject, and as a guide for new lines of study.