LANGKAH - LANGKAH PERANCANGAN MESIN

Langkah - Langkah Perancangan Mesin

Para engineer menggunakan dan menerapkan hukum fisika dan prinsip kimia serta matematika untuk merancang jutaan produk dan layanan yang digunakan oleh manusia dalam kehidupan sehari - hari. Produk - produk tersebut diantaranya adalah mobil, komputer, pesawat terbang, pakaian, mainan, peralatan rumah tangga, peralatan bedah, peralatan pemanas atau pendingin, peralatan perawatan kesehatan, peralatan atau mesin yang digunakan untuk membuat produk dan lain sebagainya. Engineer mempertimbangkan faktor - faktor penting seperti biaya, efisiensi, keandalan, keberlanjutan, dan keselamatan saat mendesain produk dan dilakukan pengujian untuk memastikan bahwa produk yang didesain tahan terhadap berbagai beban dan kondisi. Untuk meningkatkan produk yang sudah ada, para engineer selalu mencari cara untuk berinovasi.

Pada dasarnya para engineer merancang suatu mesin berdasarkan dengan kebutuhan dan permasalahan yang dihadapi manusia dalam kehidupan sehari - hari. Berikut adalah langkah - langkah dasar perancangan mesin yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup dan memecahkan permasalahan - permasalahan dalam kehidupan manusia.

1. Mengenali Kebutuhan Produk atau Layanan

Untuk mengenali kebutuhan produk atau layanan dapat dilakukan dengan memperhatikan produk dan layanan yang ada di sekeliling kita. Terkadang terdapat keluhan atau kendala yang didapatkan pada saat menggunakan barang - barang yang ada di sekeliling. Setiap permasalahan yang dirasakan pada saat menggunakan produk dalam kehidupan sehari - hari akan diidentifikasi untuk terus dilakukan perbaikan dan modifikasi untuk mengatasi permasalahan - permasalahan tersebut.

"setiap kali seseorang mengeluh tentang suatu situasi atau tentang suatu tugas atau mengutuk suatu produk, di sana ada peluang untuk suatu produk atau layanan"

Selain memodifikasi dan mengembangkan produk yang sudah ada, produk baru juga terus dikembangkan setiap hari untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.

2. Definisi Masalah dan Pemahaman

Sebagai seorang design engineer, hal pertama yang harus dilakukan sebelum melakukan perancangan adalah harus memahami permasalahannya sepenuhnya. Ini merupakan hal yang sangat penting pada proses desain. Jika pemahaman terhadap permasalahan atau apa yang diinginkan klien maka tidak akan ditemukan solusi yang relevan dengan kebutuhan klien.

Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk dapat memahami permasalahan dengan baik adalah dengan mengajukan pertanyaan - pertanyaan kepada klien seperti:

Berapa banyak dana yang akan digunakan untuk priyek ini?

Apakah ada ukuran atau batasan material yang digunakan?

Kapan produk atau layanan tersebut akan digunakan?

Berapa banyak produk yang dibutuhkan?

Seorang engineer yang baik harus dapat bekerja secara tim dengan baik. Hal itu karena pada umumnya perancangan dan pembuatan produk dilakukan secara bersama - sama untuk dapat memecahkan permasalahan yang kompleks.

3. Riset dan Persiapan

Setelah engineer memahami permasalahan maka selanjutnya yang harus dilakukan adalah mengumpulkan informasi yang berguna. Pengumpulan data dapat dimulai dengan mencari dan menentukan apakah suatu produk sudah ada yang memenuhi kebutuhan klien, jika ada maka seorang engineer hanya perlu memodifikasi dan mengembangkannya. Semakin banyak informasi yang didapatkan maka akan semakin mudah menentukan langkah yang harus dilakukan. Pengumpulan data dapat dilakukan melalui internet ataupun dengan bertanya kepada perusahaan atau engineer lain. Setiap informasi yang didapatkan harus ditinjau dan dipilah sesuai dengan kebutuhan.

4. Konseptualisasi

Selama fase perancangan, seorang engineer harus benghasilkan lebih dari satu ide atau konsep yang dapat menawarkan solusi yang masuk akal untuk setiap permasalahan. Dengan kata lain, tanpa melakukan analisis yang mendetail seorang engineer harus menemukan beberapa cara yang mungkin dapat digunakan untuk memecahkan permasalahan.

5. Perpaduan

Seorang engineer harus memiliki pemahaman yang kuat mengenai prinsip - prinsip dasar teknik yang dapat digunakan untuk memecahkan permasalahan. Seorang engineer harus bersifat analitis, berorientasi pada detail dan kreatif.

Pada tahapan desain ini, seorang engineer harus melakukan perhitungan, menjalankan model komputer, mempersempin jenis bahan yang digunakan, ukurna komponen dan memikirkan bagaimana priduk akan dibuat. Pada tahapan ini seorang engineer akan dihadapkan dengan kode dan standar terkait untuk memastikan bahwa desain yang dibuat sesuai dengan kode dan standar yang sudah ditentukan.

6. Evaluasi

Evakuasi yang dimaksud adalah menganalisis masalah secara detail. Seorang engineer harus mengidentifikasi parameter titik kritis dan mempertimbangkan pengaruhnya terhadap rancangan akhirnya. Pada tahap ini seorang engineer harus memastikan bahwa semua perhitungan sudah dilakukan dengan benar. Jika ditemukan beberapa ketidakpastian dalam analisis maka harus dilakukan penyelidikan eksperimental. 

7. Optimasi

Optimasi memiliki arti minimalisasi atau maksimalisasi. Secara umum jenis desain ada dua yaitu desain fungsional dan desain yang dioptimalkan. Desain fungsional adalah desai yang memenuhi semua persyaratan desain yang telah ditetapkan walaupun terdapat perbaikan pada bagian - bagian tertentu. Untuk dapat memahami desain fungsional berikut adalah contohnya:

Mari kita asumsikan bahwa sedang dibuat sebuah rancangan tangga setinggi 3 meteruntuk menopang seseorang dengan berat 1335 Newton dengan safety factor tertentu. Maka akan menghasilkan desain yang terdiri dari tangga baja setinggi 3 meter (10 kaki) dan dapat menopang beban 1335 N (300 lb) dengan aman di setiap langkah. Tangga itu akan membutuhkan sejumlah uang. Desain ini akan memenuhi semua persyaratan, termasuk persyaratan kekuatan dan ukuran, dan dengan demikian merupakan desain fungsional. Sebelum dapat mempertimbangkan untuk meningkatkan desainMaka perlu dipertanyakan pada diri kita sendiri kriteria apa yang harus gunakan untuk mengoptimalkan desain. Pengoptimalan desain selalu didasarkan pada beberapa kriteria tertentu seperti biaya, kekuatan, ukuran, berat, keandalan, kebisingan, atau kinerja. Jika menggunakan bobot sebagai kriteria optimasi, maka masalahnya yaitu meminimalkan bobot tangga tanpa mengganggu kekuatannya. Misalnya, mungkin mempertimbangkan untuk membuat tangga dari aluminium. Selain itu juga harus dilakukan analisis tegangan pada tangga baru untuk melihat apakah dapat mengeluarkan material dari bagian tangga tertentu tanpa mengorbankan persyaratan pemuatan dan keselamatan.

Fakta penting lainnya yang perlu diingat adalah bahwa mengoptimalkan komponen individual dari sistem engineering tidak selalu mengarah pada sistem yang dioptimalkan. Misalnya, pertimbangkan sistem fluida termal seperti lemari es. Mengoptimalkan komponen individu secara independen seperti kompresor, evaporator, atau kondensor dengan memperhatikan beberapa kriteria yang tidak mengarah pada sistem keseluruhan yang dioptimalkan (lemari es).

Secara tradisional, perbaikan dalam desain berasal dari proses mulai dari desain awal, melakukan analisis, melihat hasil, dan memutuskan apakah kita dapat meningkatkan desain awal atau tidak. Dalam beberapa dekade terakhir, proses pengoptimalan telah berkembang menjadi disiplin ilmu yang berkisar dari teknik pemrograman linier hingga nonlinier. Seperti halnya dengan disiplin ilmu apa pun, bidang pengoptimalan memiliki terminologinya sendiri.

8. Presentasi

Jika sudah memiliki solusi akhir, engineer perlu mengkomunikasikan solusinya kepada klien, atasan, grup lain dalam perusahaan atau pelanggan luar. Engineer mungkin harus mempersiapkan tidak hanya presentasi lisan tetapi juga laporan tertulis, bergantung pada ukuran proyek, laporan teknis rinci yang berisi grafik, bagan, dan gambar teknik atau mungkin dalam bentuk memo singkat atau ringkasan.