MEKATRONIKA

     Mekatronik adalah teknologi atau rekayasa yang menggabungkan teknologi tentang mesin, elektronika, dan informatika untuk merancang, memproduksi, mengoperasikan dan memelihara sistem untuk mencapai tujuan yang diamanatkan. Seperti diketahui dari definisi mekatronika adalah gabungan disiplin teknik mesin, teknik elektro, teknik informatika, dan teknik kendali. Pada awalnya, secara khusus tidak ada disiplin mekatronika. Untuk menggabungkan beberapa disiplin iptek tersebut, mekatronika memerlukan teori kendali dan teori sistem.

Secara sempit pengertian mekatronika mengarah pada teknologi kendali numerik yaitu teknologi mengendalikan mekanisme menggun akan aktuator untuk mencapi tujuan tertentu dengan memonitor informasi kondisi gerak mesin menggunakan sensor, dan memaukan informasi tersebut ke dalam mikroprosesor. Ini menumbangkan kemajuan yang spektakuler jika dibandingkan dengan kontrol otomatis menggunakan instrumen analog, karena dapat merubah skenario kontrol secara fleksibel dan dapat memiliki fungsi pengambilan keputusan tingkat tinggi.

Contoh klasik barang mekatronik adalah lengan robot dan mesin bubut kontrol numerik. Barang-barang ini dapat melakukan pekerjaan-pekerjaan yang berbeda-beda dengan cara merubah program mereka sesuai kondisi yang diminta, karena telah ditambahkan kemampuan kendali aktif yang canggih terhadap mekanisme yang telah ada.

Latar Belakang Lahirnya Mekatronik

        Latar belakang lahirnya mekatronik dapat ditinjau dari dua sudut pandang, yaitu: sudut pandang sumber daya atau bibit dan sudut pandang kebutuhan atau permintaan.

Dari sudut pandang bibit sedikitnya ada 3 buah bibit yang mendorong lahirnya mekatronik yaitu:

(1) lahirnya device 4 bit pada tahun 1971 yang berkembang dengan pesat menjadi mikro-prosesor yang memiliki kemampuan yang semakin tinggi dan harga yang semakin rendah, (2) lahirnya motor listrik ukuran kecil yang memiliki torsi besar yang menggunakan permanen magnet rear-earth yang merupakan hasil sampingan program litbang luar angkasa NASA, dan (3) hasil-hasil teori kendali dijital.

Dari sudut pandang kebutuhan sedikitnya ada 2 buah tarikan kebutuhan yaitu:

(1) pada awal lahirnya mekatronik terdapat tarikan kebutuhan dari konsumen terhadap adanya sistem produksi yang mampu menjawab kebutuhan dengan tipe yang beraneka ragam dalam jumlah yang sedikit-sedikit, dan

(2)tarikan kebutuhan akan barang-barang atau alat-alat pemroses informasi yang memiliki kecepatan tinggi dengan dimensi kecil untuk menjawab berkembangan masyarakat informasi yaitu masyarakat dimana peranan informasi menjadi semakin penting.

Mekatronika di Indonesia

      Masyarakat mekatronik Indonesia adalah sebuah organisasi profesi yang bergerak di bidang mekatronik yang beranggotakan para peneliti, akademisi, praktisi, dan mahasiswa yang tertarik pada bidang mekatronik yang meliputi teknik mesin, teknik elektronika, teknik informatika, teknik telekomunikasi dan teknik Kendal.

Pesatnya kemajuan industri serta meluasnya perkembangan infra-struktur informasi global telah mengubah pola dan cara kegiatan bisnis, industri, perdagangan, dan pemerintah. Perkembangan ekonomi berbasis ilmu pengetahuan dan informasi telah menjadi paradigma global yang dominan. Kemampuan untuk terlibat secara efektif dalam program inovatif akan menentukan masa depan kesejahteraan bangsa. Menghadapi tantangan globalisasi dan perkembangan teknologi yang dibutuhkan oleh Indonesia saat ini, ATMI mengembangkan teknologi terintegrasi yang dibutuhkan dalam pertumbuhan industri di Indonesia. Pengembangan yang direncanakan pada teknologi terintegrasi meliputi Medical Technology, CNC Technology dan Renewable

Energy. Setelah teknologi tersebut berhasil dikembangkan ATMI, kemudian akan disebar-luaskan ke industri di seluruh Indonesia melalui pelatihan yang disediakan. Teknologi ini diaplikasikan secara langsung pada program studi baru, yaitu: Teknik Mekatronika. Perumusan program tercermin pada kurikulum untuk program studi Teknik Mekatronika.

Program Studi Teknik Mekatronika dijalankan berdasarkan Ijin Penyelenggaraan SK Dirjen Dikti No. 1781/D/T/2005. Program studi ini menyiapkan lulusan yang benar-benar kompeten dalam bidangnya. Dengan berbekal keterampilan dan pengetahuan dalam teknologi mekatronika, diharapkan para lulusan mampu :

• merancang, merencanakan dan membuat perangkat kendali ( control system ) di bidang manufaktur, dengan berpedoman pada mutu ( quality ), keefektifan biaya ( cost effectiveness ) dan ketepatan waktu penyelesaian dan penyerahan ( delivery time )

• mengetahui metode pemeliharaan dan perbaikan perangkat kendali

• memahami teknologi Computer Numerical Control (CNC), teknologi peralatan elektronik dalam bidang kedokteran, sistem energi terbarukan ( Renewable Energy ) dan sistem kontrol

• memiliki keahlian praktis dan teoritis di bidang mekatronik, otomasi manufaktur dan mesin-mesin CNC

• memasang, merawat dan memperbaiki mesin-mesin manufactur CNC

• berwirausaha

1. Aplikasi Aplikasi Mekatronika

Saat ini pengendalian sistem mekanik hampir seluruhnya dilakukan menggunakan sistem kendali elektronik dan sebagian besar diantaranya menggunakan komputer. Contohnya adalah mesin mobil. Dahulu sistem pembakaran yang terjadi pada silinder dikendalikan sepenuhnya secara mekanis. Banyak bahan bakar dan udara diataur langsung dari pedal lewat perantraaan kabel dengan perbandingan yang telah dissetel sebelumnya. Katup terbuka dan tertutup diatur secara mekanik menggunkana camshaft tergantung posisi piston. Saat ini banyak sekali sensor yang terlibat pada sistem pembakaran mobil yaitu di antaranya sensor kecepatan dan posisi poros engkol, sensor temperatur udara dan bahan bakar, dan sensor pada pedal gas. Semua informasi dari sensor tersebut diolah oleh sistem pengendali berupa komputer yang disebut Engine Control Unit untuk digunakan mengatur waktu dan besarnya bukaan katup serta perbandingan bahan bakar-udara yang dapat disesuaikan dengan kondisi mesin ataupun pengendara.

Pada mobil juga terdapat berbagai sistem lain yang saat ini menerapkan sistem mekatronika, yaitu sistem transmisi automatis, sistem suspensi aktif,  sistem anti- lock braking system(ABS), sistem pengkondisi udar, serta display kecepatan, putraran mesin dan level bahan bakar. Selain kendaraaan bermotor, mekatronika juga diterapkan pada berbagai hal antra lain :

a.Perancancang sensor/transduser

 b.Peralatan rumah tangga dan perkantoran : mesin cuci, mesin isap debut, timbangan digital, micarowave, remote control, pembuat kopi, sistem HVAC, kamera, mesin foto kopi dan masih banyak lagi

c.Berbagai peranti pada komputer : mouse, printer. Disk drive, CD

  ROM drive, keyboard.

d.Dunia penerbangan : pengendalian pesawat tebang secara Fly By

  Wire(FBW)

e.Peralatan medis dan laboratorium

f.Bidang Industri : monitoring dan kendali berbagai peralatan industri

g.Bidang robotika

  Komponen utama pada suatu sistem mekatronika adalah sensor, aktuator,

dan kontroler. Sensor digunakan untuk mendeteksi variabel pada sistem.

Aktuator befungsi untuk memberikan aksi pada sistem yang dikendalikan.

 

    2. Komponen utama mekatronika

System mekatronika dapat dibagi dalam beberapa area khusus yaitu:

1. Physical system modeling (Konsep mekanikal)

2. Sensors and Actuators (sensor dan Aktuator)

3. Signal and system (Sistem Kontrol)

4. Computer and Logic system ( computer dan system logic)

5. Software and data acquisition (piranti lunak dan Akuisisi data)