Tren masa depan teknologi CAD dan CAE dalam industri plastik di masa depan diperkirakan akan semakin mengarah pada penggunaan pemodelan tiga dimensi (3D), peningkatan fleksibilitas dalam pemilihan perangkat lunak, serta semakin luasnya penggunaan teknologi analisis tiga dimensi. Perkembangan tersebut didukung oleh meningkatnya interoperabilitas antarperangkat lunak, kemampuan komputer yang semakin tinggi, serta kebutuhan industri plastik terhadap proses desain dan simulasi yang lebih cepat dan akurat.
Peningkatan Teknologi CAD dan CAE melalui Pemodelan 3D
Saat ini, sebagian proses desain masih dilakukan menggunakan sistem dua dimensi (2D). Namun, perkembangan teknologi komputer dan semakin terjangkaunya perangkat keras akan mendorong penggunaan 3D modeling secara lebih luas. Penurunan harga komputer berperforma tinggi, biaya RAM yang semakin rendah, serta harga sistem solid modeling yang semakin terjangkau menjadi beberapa faktor utama yang mendukung perubahan tersebut.
Dalam industri plastik, solid modeling memiliki peranan penting karena mampu memberikan gambaran bentuk produk secara lebih lengkap dibandingkan pemodelan dua dimensi. Model tiga dimensi juga dapat digunakan sebagai dasar untuk melakukan berbagai analisis dan pengembangan produk sebelum proses manufaktur dilakukan.
Meningkatnya penggunaan solid modeling pada akhirnya akan mendorong peningkatan penggunaan 3D CAE (Computer-Aided Engineering). Model tiga dimensi yang telah dibuat pada sistem CAD dapat digunakan lebih lanjut untuk melakukan simulasi dan analisis terhadap berbagai kondisi yang mungkin terjadi pada produk. Selain itu, integrasi antara teknologi CAD dan CAM (Computer-Aided Manufacturing) akan semakin berkembang sehingga data desain dapat diteruskan ke proses manufaktur dengan lebih efisien.
Fleksibilitas dan Interopabilitas CAD dan CAE.
Perkembangan perangkat lunak CAD juga akan semakin dipengaruhi oleh kebutuhan terhadap fleksibilitas dan interoperabilitas. Windows NT mulai berkembang sebagai salah satu sistem operasi yang banyak digunakan oleh vendor baru dalam mengembangkan sistem CAD solid modeling. Vendor-vendor tersebut tidak hanya menyediakan aplikasi untuk membuat model tiga dimensi, tetapi juga menawarkan berbagai aplikasi lanjutan atau downstream applications. Aplikasi tersebut dapat mencakup analisis CAE, pemesinan NC (Numerical Control), dan berbagai kebutuhan lain yang berkaitan dengan proses pengembangan serta manufaktur produk.
Dalam banyak kasus, aplikasi downstream dikembangkan oleh vendor yang berbeda dengan vendor CAD. Meskipun demikian, aplikasi tersebut dapat diintegrasikan dengan baik melalui sistem CAD yang digunakan. Kondisi ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar kepada pengguna karena mereka dapat memilih dan memadupadankan (mix and match) sistem CAD, CAE, dan CAM sesuai dengan kebutuhan perusahaan. Vendor CAD yang telah mengembangkan sistem pemodelan tiga dimensi selama bertahun-tahun juga mulai menawarkan lingkungan kerja yang semakin terintegrasi. Lingkungan tersebut dapat mencakup berbagai modul downstream yang dikembangkan oleh vendor itu sendiri maupun integrasi dengan produk dari vendor lain.
Integrasi tersebut menghasilkan lingkungan kerja yang mampu melakukan pertukaran data secara lebih mudah dan mulus. Dengan demikian, pengguna tidak perlu melakukan banyak proses konversi atau pemindahan data secara manual ketika berpindah dari satu tahapan pengembangan produk ke tahapan berikutnya. Selain perkembangan perangkat lunak, Internet juga memberikan pengaruh terhadap perkembangan produk teknologi CAD dan CAE. Saat ini, banyak perusahaan telah memanfaatkan koneksi web untuk mendukung pembuatan laporan, komunikasi antarpengguna, serta Product Data Management (PDM). Pemanfaatan teknologi berbasis web memungkinkan informasi dan data produk dikelola secara lebih terstruktur serta dapat diakses oleh pihak yang membutuhkan.
Pengembangan Analisis 3D dalam Teknologi CAD dan CAE.
Dari sisi analisis, penggunaan teknologi analisis tiga dimensi juga diperkirakan akan terus meningkat. Teknologi 3D/FEA (Three-Dimensional/Finite Element Analysis) memiliki kemampuan untuk menangani komponen dengan geometri dan ketebalan yang lebih kompleks. Selain digunakan untuk kebutuhan analisis saat ini, teknologi tersebut juga menjadi dasar bagi berbagai pengembangan teknologi simulasi di masa depan. Penggunaan pendekatan tiga dimensi memungkinkan peningkatan kemampuan simulasi pada berbagai proses manufaktur plastik, termasuk co-injection, gas injection, dan analisis warpage. Dengan simulasi tiga dimensi, bentuk dan kondisi produk dapat direpresentasikan secara lebih mendekati kondisi sebenarnya sehingga hasil analisis dapat menjadi lebih informatif bagi proses pengembangan produk.
Sebagai contoh, komponen hasil proses gas injection seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.68 akan sangat sulit dimodelkan menggunakan shell elements. Bentuk awal komponen tersebut membutuhkan representasi tiga dimensi untuk menggambarkan geometri produk secara tepat. Hal yang sama berlaku pada bagian inti berongga yang terbentuk akibat proses injeksi gas. Peningkatan kecepatan komputer juga akan memberikan peluang bagi vendor CAE untuk menyediakan optimization codes atau perangkat lunak optimasi. Teknologi optimasi memungkinkan berbagai parameter desain dan proses dianalisis untuk menemukan kondisi yang lebih optimal tanpa harus melakukan percobaan fisik secara berulang.
Jika teknologi optimasi tersebut dikombinasikan dengan analisis tiga dimensi, peluang untuk menghadirkan kemampuan virtual prototyping akan semakin besar. Virtual prototyping memungkinkan perusahaan melakukan evaluasi desain melalui simulasi komputer sebelum membuat prototipe fisik. Pendekatan ini berpotensi mengurangi waktu pengembangan produk, mengurangi kebutuhan percobaan fisik, serta membantu menemukan potensi masalah sejak tahap awal desain. Kemampuan visualisasi pada komputer generasi mendatang juga akan menjadi faktor penting dalam perkembangan teknologi tersebut. Hasil simulasi tidak hanya dapat ditampilkan dalam bentuk angka atau grafik, tetapi juga dapat divisualisasikan secara lebih detail sehingga lebih mudah dipahami oleh engineer maupun pengguna lainnya.
Di masa depan, hasil simulasi bahkan diharapkan dapat dikaitkan secara langsung dengan cacat visual pada produk plastik, seperti splay marks dan variasi gloss atau tingkat kilap permukaan. Dengan kemampuan tersebut, sistem CAE tidak hanya membantu memprediksi perilaku produk secara teknis, tetapi juga dapat membantu mengidentifikasi kemungkinan masalah pada kualitas visual produk. Secara keseluruhan, perkembangan CAD, CAE, dan teknologi analisis tiga dimensi akan membawa proses pengembangan produk plastik menuju sistem yang semakin terintegrasi. Kombinasi antara pemodelan 3D, interoperabilitas perangkat lunak, simulasi, optimasi, dan virtual prototyping akan membantu industri menghasilkan desain yang lebih akurat sekaligus meningkatkan efisiensi proses pengembangan produk. (PIC: Aditia N.) #bumimulia #paletplastik #plasticpallet #higienis #recycleplastic #extrusionblowmolding #injectionstretchblow #injectionmolding #extrusiontube #printingtube #labellingmachine #shrinklabel
Source: Modern Plastics Handbook (Charles A. Harper)