Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 1 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO JALAN GANESHA NO. 10 Gedung Labtek V Lantai 2 (022)2508135-36, (022)250 0940 BANDUNG 40132 Lembar Sampul Dokumen Judul Dokumen TUGAS AKHIR TEKNIK ELEKTRO: Pengembangan Modul Kendali untuk Mesin PCB Milling Berbasis FPGA Jenis Dokumen PROPOSAL Catatan: Dokumen ini dikendalikan penyebarannya oleh Prodi Teknik Elektro ITB Nomor Dokumen B100- 01-TA1415.01.010 Nomor Revisi 01 Nama File B100 Tanggal Penerbitan 10 October 2014 Unit Penerbit Prodi Teknik Elektro - ITB Jumlah Halaman 18 (termasuk lembar sampul ini) Data Pemeriksaan dan Persetujuan Ditulis Nama Ashbir Aviat Fadila Jabatan Anggota Tim oleh Tanggal 10 Oktober 2014 Tanda Tangan Nama Fiqih Tri Fathulah Rusfa Jabatan Anggota Tim Tanggal 10 Oktober 2014 Tanda Tangan Nama Ariana Tulus Purnomo Jabatan Anggota Tim Tanggal 10 Oktober 2014 Tanda Tangan Disetujui Nama Ir. Farkhad Ihsan Hariadi, MASc Jabatan Dosen Pembimbing oleh Tanggal Tanda Tangan Dokumentasi Produk Tugas Akhir Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 2 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. DAFTAR ISI 1 PENGANTAR ............................................................................................................. 4 1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN ............................................................................ 4 1.2 TUJUAN PENULISAN DAN APLIKASI/KEGUNAAN DOKUMEN .................................. 4 1.3 REFERENSI ......................................................................................................... 4 1.4 DAFTAR SINGKATAN ....................................................................................... 4 2 DEVELOPMENT PROJECT PROPOSAL ............................................................. 5 2.1 NEED, OBJECTIVE AND PRODUCT ........................................................................... 5 2.2 PRODUCT CHARCTERISTIC ............................................................................ 5 2.3 BUSINESS ANALYSIS ....................................................................................... 6 2.4 PRODUCT DEVELOPMENT PLANNING ........................................................ 7 2.4.1 DEVELOPMENT EFFORT .............................................................................. 7 2.4.2 COST ESTIMATE ............................................................................................ 9 2.4.3 DAFTAR DELIVERABLES, SPESIFIKASI, DAN JADWALNYA ................... 10 2.4.4 CLUSTER PLAN ............................................................................................. 10 2.5 CONCLUSIONS ................................................................................................. 10 3 LAMPIRAN ............................................................................................................... 12 3.1 CURICULLUM VITAE ............................................................................................ 12 3.2 DAFTAR KOMPONEN DAN PERHITUNGAN ............................................................. 17 3.3 RENCANA KERJA .................................................................................................. 17 Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 3 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. Catatan Sejarah Perbaikan Dokumen VERSI TANGGAL OLEH PERBAIKAN 1 10 Oktober 2014 Tim (Ashbir, Fiqih, Ariana) Dokumen versi pertama Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 4 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. Proposal Proyek Pengembangan Modul Kendali untuk mesin PCB Routing berbasis FPGA 1 Pengantar 1.1 RINGKASAN ISI DOKUMEN Dokumen ini berisikan penjelasan konsep pengembangan produk Modul Kendali untuk Mesin PCB Routing berbasis FPGA dalam bentuk proposal proyek. Pada dokumen ini pertama dibahas latar belakang kebutuhan proyek, tujuan proyek, serta luaran proyek atau produk akhir yang diinginkan. Setelah itu dijelaskan pula analisis bisnis produk termasuk juga analisis pasar dari produk dan usaha pengembangan produk pada pasar atau bisnis nantinya. Terakhir dijelaskan perencanaan dari pengembangan produk yang meliputi usaha pengembangan terkait penggunaan sumber daya yang diperlukan, estimasi biaya, timeline kerja, dan pihak-pihak yang akan membantu ataupun mendukung pengembangan produk. 1.2 Tujuan Penulisan dan Aplikasi/Kegunaan Dokumen Tujuan penulisan dokumen ini ialah sebagai dokumentasi dari ide dan gagasan untuk konsep produk yang akan dikembangkan. Dokumen ini akan menjadi acuan dasar dalam pengembangan Modul Kendali untuk Mesin PCB Routing berbasis FPGA. Dokumen ini ditujukan kepada Tim Tugas Akhir Program Studi Teknik Elektro ITB sebagai salah satu prasyarat mata kuliah Tugas Akhir I. 1.3 REFERENSI El Sharkawi, Mohamed A, Fundamentals of Electric Drives, Brooks/Cole Publishing Company, 2000. Koren, Yoram, 1983, Computer Control of Manufacturing Systems.International Students edition. Singapore:Mc.Graw-Hill Saputra, Muhammad Ifan, 2014, Pengendali Posisi Motor Stepper Lima Fasa dalam Rancang Bangun Modul Kendali Mesin Computer Numerical Control (CNC) PCB Milling. Bandung: STEI ITB M. Leto, et all, “CAD/CAM Integration for NURBS Path Interpolation on PC Based Real- Time Numerical Control”, University of Palemo, Italy _____, Reading Materials for IC Training Modules : Computer Numerical Control (CNC), IC Profressional Training Series, Industrial Centre, The Hongkong Polytechnic University, 2009 1.4 DAFTAR SINGKATAN Table 1.4.1 Daftar Singkatan SINGKATAN ARTI CNC Computer Numerical Control PCB Printed Circuit Board FPGA Field-Programmable Gate Array NURB Non-Uniform Rational B-Splines PC Personal Computer NPV Net Present Value Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 5 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. 2 DEVELOPMENT PROJECT PROPOSAL 2.1 Need, Objective and Product PCB atau Printed Circuit Board merupakan suatu pola jalur yang terbuat dari logam konduktor dan terbentuk diatas papan bersifat isolator. Untuk membuat suatu PCB biasanya dilakukan secara menual melalui berbagai tahapan dan proses kimia yang rumit, tidak efisien, kurang teliti serta menghasilkan limbah yang berbahaya. Seiring dengan perkembangan teknologi maka proses pembuatan PCB ini menjadi lebih mudah dengan menggunakan mesin PCB-routing. Mesin PCB-routing ini adalah suatu alat sejenis mesin miling CNC (Computer Numerical Control) yang dikendalikan oleh komputer. Mesin miling CNC ini terdiri atas penggerak X-Y yang dapat bergerak dalam dua sumbu (sumbu X dan sumbu Y) dan spindle mesin yang bertugas untuk mengatur putaran serta pergerakan mesin bor pada sumbu Z. Oleh karena itu, agar dapat menjalankan mesin miling CNC dengan kecepatan dan tingkat akurasi yang tinggi maka dibutuhkan suatu modul kendali gerak X-Y dan modul kendali mesin spindle. Tujuan dari penelitian ini adalah dihasilkan suatu modul kendali interpolator gerak X-Y dan kendali mesin spindle berbasis FPGA. Modul kendali gerak X-Y akan mengatur pergerakan dari motor stepper sehingga dapat melakukan gerakan pada sumbu X-Y, sedangkan modul kendali mesin spindle akan mengatur gerak mesin bor pada sumbu Z untuk melakukan pelubangan dan pengikisan pada board PCB. Pada modul kendali ini digunakan algoritma NURB ( Non Uniform Rational B-Spline ) yang dapat melakukan pengendalian dengan menggunakkan model matematis untuk menghasilkan dan merepresantasikan kurva dan permukaan yang menawarkan fleksibelitas yang besar dan akurat untuk penanganan analitis dan bentuk yang unik. .Modul ini nantinya dapat digunakan pada mesin PCB-routing komersial sehingga proses pencetakan PCB dapat dilakukan dengan cepat dan akurat. Produk yang dihasilkan berupa modul kendali mesin miling CNC yang terdiri dari modul kendali interpolator gerak X-Y untuk mengatur gerak motor stepper pada sumbu X-Y serta modul kendali motor spindle yang mengatur gerakan mesin bor pada sumbu Z untuk melakukan pelubangan dan pengikisan pada board PCB. Modul kendali pada mesin miling CNC ini berbasis FPGA. Selain itu modul kendali ini juga dilengkapi dengan antarmuka modul kendali yang digunakan untuk mempermudah user dalam menjalankan mesin PCB- routing. Antarmuka ini bertugas untuk menerima data masukan dari pengguna untuk selanjutnya diproses pada modul kendali. Mesin PCB-milling ini dirancang agar dapat menerima data masukan berupa Gerber file yang diberikan user kepada antarmuka untuk selanjutnya data tersebut diterjemahkan dan diproses pada mesin miling CNC dengan menggunakan algoritma NURB sehingga selanjutnya diberikan perintah kepada modul kendali motor stepper dan modul kendali mesin spindle agar melakukan tugasnya untuk menghasilkan PCB sesuai keinginan user. 2.2 PRODUCT CHARCTERISTICS - Deskripsi umum mengenai konsep sistem/produk o Fungsi Utama Modul kendali dari sistem yang dirancang dapat melakukan pembuatan pola PCB satu layer. o Feature Dasar Secara dasar, modul kendali mesin CNC yang dibuat dapat mengikis permukaan dan melakukan pemotongan sebuah plat sehingga dapat dibentuk sesuai dengan input pengguna. Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 6 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. o Feature Unggulan Modul kendali mesin pembuat PCB ini dapat diberikan data masukan sebuah Gerber file dari rancangan PCB sehingga pengguna dapat merancang sesuai kebutuhan yang ada. Selain itu dapat diatur pula ketelitian dan kecepatan proses pembuatan PCB. - Karakteristik system/produk yang diperlukan : o Modul kendali mesin CNC yang dirangcang dapat melakukan gerak dua dimensi sehingga dapat mengikis permukaan dan memotong suatu plat. o Kecepatan dan ketelitian mesin dapat diatur agar disesuaikan dengan kompleksitas rancangan PCB. Berikut ini adalah proses sistem mesin PCB-milling : Input User FPGA Algoritma NURB Modul Driver Stepper Gerak X Gerak Y Mesin PCB- routing Jalur PCB yang diinginkan Antarmuka Modul Driver Mesin Spindle Gambar 2.2.1 Proses Sistem Mesin PCB-routing 2.3 BUSINESS ANALYSIS Dengan ada nya modul kendali ini maka perusahaan OEM(Original Equipment Manufacturer) atau System Integrator pembuat mesin CNC dapat menggunakan modul ini untuk mengendalikan mesin CNC khususnya untuk PCB-milling. Mesin CNC untuk PCB- milling ini sangatlah dibutuhkan pasar elektronika, terutama untuk kebutuhan pencetakan PCB dengan kualitas yang baik. Mengingat bahwa PCB adalah komponen utama dalam rangkaian elektronika dan hal ini dapat dilihat bahwa hampir semua elektronika mulai dari peralatan komputer, sampai radio saku menggunakan PCB yang berfungsi sebagai penyangga komponen secara mekanik juga sebagai alat hubung secara listrik (electrical interconection). Meningkatnya pasar produk elektronika merupakan suatu peluang besar bagi usaha jasa pembuatan PCB. Jumlah perusahaan yang menawarkan jasa pembuatan PCB skala purwarupa (prototyping) pada saat ini masih sedikit. Kegiatan riset dan pengembangan produk elektronika yang dilakukan oleh perusahaan, lembaga penelitian, dan perguruan tinggi sering mengalami kesulitan untuk mendapatkan layanan dengan mutu, harga, dan kecepatan delivery yang optimal. Sedangkan untuk melakukan investasi untuk menyediakan unit layanan pembuatan PCB di dalam perusahaan atau lembaga di atas dibutuhkan sumber daya: ruangan, fasilitas peralatan, serta tenaga ahli yang seringkali sulit atau mahal untuk disediakan. Di samping itu, pembuatan PCB dengan cara konvensional memerlukan banyak proses kimiawi yang akan menghasilkan air limbah yang memerlukan penanganan yang khusus. Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 7 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. Pembuatan PCB skala purwarupa dengan menggunakan teknologi proses mekanik ( mechanical milling ) menawarkan kemungkinan untuk bagi lembaga-lembaga seperti di atas untuk melakukan investasi fasilitas pembuatan PCB yang cukup sederhana, tidak memerlukan fasilitas ruangan yang khusus, serta tidak memerlukan SDM dengan jenis keahlian yang sangat khusus. Proses pembuatan PCB dengan menggunakan proses milling CNC (Computerized Numerical Control) Dengan tersedianya modul kendali untuk mesin PCB-milling berbasis FPGA diharapkan akan terdapat pilihan modul kendali yang bisa memberikan fitur kapasitas / throughtput proses yang lebih tinggi pada mesin CNC yang dikendalikan. Selain itu, modul kendali ini dapat pula dikembangkan untuk melakukan pengendalian jenis mesin CNC lain yang mempunyai tiga sumbu atau lebih. Hasil dari pengembangan produk ini juga dapat dipasarkan bukan hanya pada perusahaan PCB-milling saja namun juga dapat dipasarkan pada perusahaan lainnya seperti perusahaan pengukiran kayu otomatis dan sejenisnya. Produk yang dihasilkan dapat ditawarkan kepada perusahaan di Indonesia yang membuat mesin CNC, untuk selanjutnya dapat digunakkan untuk membuat mesin PCB-milling pada perusahaan perusahaan bidang elektronika. Perhitungan yang digunakan dalam menentukan Net Present Value (NPV) adalah sebagai berikut ini : NPV = biaya estimasi produk (harga penjualan) – biaya pengembangan produk Hasil perkiraan biaya kegiatan pengembangan produk ini sebagaimana ditunjukkan pada tabel 2.4.2.1 adalah sebesar Rp 7.000.000. Hasil pengembangan dari penelitian ini berupa modul kendali CNC dua sumbu apabila dikomersialkan diharapkan dapat dijual dengan harga USD $650 setara dengan Rp 7.865.000 ( Kurs rupiah pada pembuatan dokumen ini USD $1=Rp12.100 ). NPV = Rp 7.865.000 - Rp7.000.000 = Rp 865.000 Dari harga penjualan dan biaya pengembangan maka nilai NPV bernilai positif. Selain itu, sub modul kendali untuk motor spindel (inverter) dapat dijual terpisah dengan harga USD $ 250 = Rp 3.025.000 ). Sehingga harga penjualan dari produk ini bersifat fleksibel karena dapat dijual terpisah. 2.4 PRODUCT DEVELOPMENT PLANNING 2.4.1 DEVELOPMENT EFFORT Inventarisasi effort yang dibutuhkan/ dikeluarkan, dalam proses pengembangan : 1. Man-month Produk ini akan dikerjakan oleh tiga orang mahasiswa S1 Elektro ITB yang merupakan satu tim anggota Tugas Akhir tahun ajaran 2014-2015. Selain itu dalam perancangan dan pembuatan produk ini juga dibimbing oleh satu orang dosen Teknik Elektro ITB. Waktu perancangan dan pengerjaan produk ini dialokasikan selama 8 bulan dengan jam kerja masing-masing mahasiswa selama 9 jam per minggu. Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 8 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. 2. Machine-time Pada pengerjaan produk ini digunakan mesin ataupun hardware sebagai berikut: PC/Laptop sebanyak tiga buah (satu untuk masing-masing mahasiswa). Masing- masing PC/laptop akan dipakai minimal 9 jam setiap minggu selama 8 bulan proses pengerjaan Mesin CNC untuk PCB-routing yang dapat digunakan selama proses pembuatan produk (selama 8 bulan) FPGA yang dapat digunakan selama proses pembuatan produk (selama 8 bulan) 3. Development tools Untuk pengembangan produk ini digunakan beberapa perangkat lunak penunjang: Multisim Quartus Modelsim Altium Designer dan/atau Eagle Visual Studio 4. Test equipment Peralatan yang dibutuhkan untuk pengujian produk antara lain: Osiloskop Multimeter PC/laptop untuk pengujian antarmuka Papan PCB 5. Kebutuhan akan expert Untuk menunjang pengembangan produk dibutuhkan berbagai ahli dalam berbagai bidang: Ahli Mesin CNC dan precision mechanics Ahli Elektronika Daya dan Inverter Ahli Algoritma Interpolasi B-Spline/NURB Ahli Pengembangan perangkat lunak untuk pemrosesan data Gerber file 6. Probabilitas keberhasilan pengembangan Probabilitas keberhasilan pengembangan produk ini sangatlah besar. Hal ini dikarenakan beberapa hal berikut: Produk mesin PCB-Milling pada dasarnya merupakan produk yang telah cukup lama beredar di pasaran yang didukung oleh teknologi yang cukup mapan. Yang perlu dikembangkan adalah kemampuan modul kendali yang mempunyai kinerja yang lebih tinggi, lebih fleksibel untuk diprogram serta lebih tepat-sasaran secara ekonomis ( cost-effective ). Telah tersedianya platform mekanik berupa sebuah mesin PCB-milling komersial di Laboratorium Manufaktur Elektronika Pusat Mikroelektronika ITB. Yang akan dibuat adalah modul kendali berbasis FPGA untuk platform mekanik yang telah tersedia ini. Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 9 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. Telah tersedianya dokumen hasil penelitian / Tugas Akhir sebelumnya di Program Studi Teknik Elektro ITB dengan topik yang serupa: Rancang bangun Modul Kendali mesin PCB-milling berbasis mikrokontroler STM32 Walaupun faktor pendukung keberhasilan di atas telah cukup banyak, masih terdapat beberapa faktor penghambat pengembangan produk ini, antara lain: Algoritma interpolasi NURB merupakan hal yang masih perlu dipelajari Masih dibutuhkannya proses pembelajaran dalam bidang Teknologi Mekanik Presisi (Precision Mechanics) dari mesin CNC dua sumbu lebih dalam dikarenakan seluruh anggota tim hanya mempunyai latar belakang pendidikan bidang studi Teknik Elektro 7. Jadwal dan Waktu diperlukan untuk pengembangan Tabel jadwal dan waktu pengembangan produk dapat dilihat di bawah ini: Tabel 2.4.1.1Jadwal dan Waktu Pengembangan Produk Proses/Task Fase Deliverables Jadwal Kebutuhan Resources Pengonsepan proyek Konsesp, Gagasan Dokumen B100 Konsep Produk 23 September – 10 Oktober 2014 Studi literatur, ahli Penyusunan spesifikasi dan persyaratan desain produk Spesifikasi Dokumen B200 Spesifikasi Produk 10 – 24 Oktober 2014 Studi literatur, ahli Perancangan dan pendesainan produk Desain Dokumen B300 Desain dan rancangan Produk 24 Oktober – 5 Desember 2014 Studi literatur, ahli, development tools Pengimplement asian rancangan dan desain produk Implement asi Dokumen B400 Hasil Implementasi Produk (Purwarupa) 19 Januari – 27 Maret 2015 Machine, development tools Pengujian produk Pengujian Dokumen B500 Hasil Pengujian 27 Maret – 3 April 2015 Test equipment 2.4.2 COST ESTIMATE Berikut tabel estimasi biaya yang dikeluarkan untuk pengembangan, riset dan pembuatan produk. Tabel 2.4.2.1 Rincian Harga Produksi untuk Pengembangan Riset dan Pembuatan Produk Pengeluaran Jumlah Biaya Per-unit Biaya FPGA 1 Rp 2.000.000 Rp 2.000.000 Driver Motor Stepper 5 Fasa 2 Rp 400.000 Rp 800.000 Inverter tiga fasa 1 Rp 1.000.000 Rp 1.000.000 Perangkat lunak Rp 1.000.000 Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 10 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. Papan PCB Rp 200.000 Packaging perangkat 1 Rp 500.000 Rp 500.000 Komponen elektronika beserta alat penunjang lainnya - Rp. 500.000 Biaya Total Rp 7.000.000 2.4.3 DAFTAR DELIVERABLES, SPESIFIKASI, DAN JADWALNYA Tabel 2.4.3.1 Deliverables, Spesifikasi dan Jadwal Proyek Penelitian Deliverables Spesifikasi Jadwal Dokumen B100 Dokumen berisikan konsep produk 10 Oktober 2014 Dokumen B200 Dokumen ini berisikan spesifikasi dan prsyaratan desain produk 24 Oktober 2014 Dokumen B300 Dokumen berisikan hasil dan proses rancangan dan desain produk 5 Desember 2014 Purwarupa hasil implementasi setiap submodul Sub modul terdiri dari: GUI, modul kendali motor spindel, modul kendali gerak X-Y Setiap sub modul bekerja sesuai spesifikasi Februari 2014 Purwarupa produk Setiap submodul terintegrasi dan bekerja sebagai kesatuan modul kendali mesin CNC untuk pembuatan PCB Maret 2014 Dokumen B400 Dokumen berisikan hasil dan proses implementasi rancangan dan desain produk 27 Maret 2015 Dokumen B500 Dokumen berisikan hasil pengujian produk 3 April 2015 2.4.4 CLUSTER PLAN Dalam pengerjaan proyek ini dilakukan kerjasama dengan beberapa pihak: Laboratorium Teknologi Manufaktur Elektronika ITB Pada laboratorium ini telah tersedia platform mekanik mesin CNC dua sumbu untuk PCB milling lengkap dengan motor spindle untuk pengeboran dan pengikisan dan dua buah motor stepper untuk gerak X-Y. Selain itu, laboratorium ini juga menyediakan fasilitas ruangan beserta kebutuhan lainnya untuk pengembangan dan pembuatan produk. Hasil akhir produk juga akan diberikan kepada laboratorium ini untuk pengembangan lebih lanjut. Program studi Teknik Elektro ITB Program studi Teknik Elektro ITB merupakan pihak yang dilakukan kerjasama terkait bidang riset, pengembangan, dan engineering 2.5 CONCLUSIONS Dengan adanya penelitian ini akan dihasilkan suatu modul kendali untuk mesin PCB-routing berbasis Algoritma NURB. Modul kendali pada mesin routing ini tersusun atas modul kendali interpolator gerak X-Y dan modul kendali mesin spindle yang berbasis FPGA. Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 11 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. Tugas dari modul kendali gerak X-Y ini adalah mengatur gerakan dari motor stepper untuk melakukan gerakan pada sumbu X-Y, sedangkan modul kendali mesin spindle bertugas mengatur gerak mesin bor pada sumbu Z untuk melakukan pelubangan dan pengikisan pada board PCB. Modul kendali ini dibuat dengan algoritma NURB ( Non Uniform Rational B- Spline ) yang dapat melakukan pengendalian yang cukup kompleks dengan menggunakkan model matematis Pada modul kendali ini juga dilengkapi dengan antarmuka yang akan mempermudah user untuk menjalankan mesin PCB-routing. Antarmuka ini bertugas untuk menerima inputan dari pengguna dan selanjutnya dikirimkan ke mesin miling CNC yang telah diproses pada modul kendali. Modul ini nantinya dapat digunakan pada mesin miling CNC khususnya untuk keperluan PCB-routing komersial sehingga proses pencetakan PCB dapat dilakukan dengan cepat dan akurat. Target bisnis untuk produk ini adalah pada sektor bussiness-to-bussiness dimana dengan dibuatnya modul kendali ini maka perusahaan-perusahaan OEM (Original Equipment Manufacturer) atau System Integrator pembuat mesin CNC dapat menggunakan modul ini untuk mengendalikan mesin CNC khususnya untuk PCB-routing. Mesin CNC untuk PCB- routing ini sangatlah dibutuhkan pasar elektronika, terutama untuk kebutuhan pencetakan PCB dengan kualitas yang baik. Selama ini proses pengetchingan PCB cenderung lama dan kurang baik, padahal hasil pengetchingan PCB merupakan salah satu lancarnya arus listrik dan menjadi faktor penting. Mengingat bahwa PCB adalah komponen utama dalam rangkaian elektronika dan hal ini dapat dilihat bahwa hampir semua elektronika mulai dari peralatan komputer,sampai radio saku menggunakan PCB yang berfungsi sebagai penyangga komponen secara mekanis juga sebagai alat hubung secara listrik (interconection). Selain itu, modul kendali ini juga dapat dikembangkan untuk melakukan pengendalian CNC tiga sumbu atau lebih. Hasil dari pengembangan produk ini juga dapat dipasarkan bukan hanya pada perusahaan PCB-routing saja namun juga dapat dipasarkan pada perusahaan lainnya seperti perusahaan pengukiran kayu otomatis dan sejenisnya. Proyek ini memang membutuhkan biaya pengeluaran yang cukup besar. Namun, mengingat bahwa produk yang akan dihasilkan pada proyek ini juga bernilai cukup mahal didunia internasional dan masih belum ada di pasaran Indonesia, maka proyek ini cukup krusial untuk dikembangkan. Selain itu, apabila ditinjau dari NPV (Net Present Value), dimana dilihat dari selisih harga penjualan pasar internasional dan biaya pengembangan maka nilai NPVnya bernilai positif. Sehingga apabila produk ini berhasil dikembangkan maka akan cukup memberikan keutungan yang besar. Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 12 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. 3 Lampiran 3.1 Curicullum Vitae CURICULLUM VITAE Ashbir Aviat Fadila Personal Details Name : Ashbir Aviat Fadila Permanent Address : JL. BKR Gg. Moch. Ramdhan No. 56/97, Bandung Cell Phone Number : 081 321 308993 E-mail Address :
[email protected] Date of Birth : March 23rd, 1993 Place of Birth : Bandung, Jawa Barat F o r m a l E d u c a t i o n a l School / College Place Period College Institut Teknologi Bandung Major in Electrical Engineering 2011 - now Senior High School Senior High School, SMAN 8 Bandung 2008 – 2011 Junior High School High School, SMPN 2 Bandung 2005 – 2008 Elementary School Elementary School, SD Assalaam II Bandung 1999 – 2005 P r o j e c t Project Name Place Period Smart meter for home condition report like water flow, electricity Bandung 2014 AHRS(Attitude Heading Reference System) Bandung 2013 Data sensor acquisition for aeromodelling Bandung 2014 H o n o r s / A w a r d s Honors/Awards Place Period Best Structure and Best Design Kontes Robot Terbang Indonesia, Tim Rebellion Spy ITB ITB Jatinangor 2013 Winner at “Kontes Muatan dan Roket Indonesia” payload category Universitas Muhammadiyah Malang 2014 O r g a n i z a t i o n a n d C o m m i t t e e E x p e r i e n c e s : Specification Position Place Period Xirka Silicon Technology Apprentice XIRCA Bandung June-August 2014 Workshop HME ITB Staff Leader ITB 2014 Robotics Unit Team Leader ITB 2013 – 2014 S k i l l s a n d A b i l i t i e s : Computer Software Literate Skill Level Last Used Experience Operating System: - Windows 7 - Windows 8 - Ubuntu Familiar Currently Used 3 Years Programming : - Pascal - C - C++ - Matlab Familiar & Still learn it Currently Used 2 Years Application : - Ms-Office Familiar & Still learn it Currently Used 4 Years Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 13 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. CURICULLUM VITAE Fiqih Tri Fathulah Rusfa Personal Details Full Name : Fiqih Tri Fathulah Rusfa Place, Date of Birth : Jambi, January 7th 1995 Contact Address : Jalan Cisitu Baru No.1, RT.02 / RW.11 Kelurahan Dago Kecamatan Coblong Kota Bandung - Jawa Barat 40132 Hometown Address : Jalan Melati 3 Blok C3 No.70, RT.18 Kelurahan Bagan Pete Kecamatan Kota Baru Kota Jambi - Jambi 36129 Email :
[email protected] Phone Number : +62 852 6662 4247 +62 813 6648 8545 (Parent) Formal Education 2000 – 2006 SDN 95 Kota Jambi 2006 – 2008 SMPN 7 Kota Jambi (Acceleration Class) 2008 – 2011 SMAN 1 Kota Jambi 2011 – estimated to graduate at July 2015 Electrical Engineering – Institut Teknologi Bandung Faculty Major GPA Degree Status School of Electrical Engineering and Informatics Electrical Engineering 3.96 (of 4.00) Bachelor Degree Under Graduate Working Experiences Institution/Company/Event Position Period PT Chevron Pacific Indonesia - Oil and gas Company Apprentice in Department of Base Business – Heavy Oil July-August 2014 PT Pindad (Persero) – National Defense, Security,and Industrial Equipment Manufacturer Apprentice in Department of Electrical Machinery June – July 2014 Prodi Teknik Elektro ITB Asisten Kuliah Elektronika Industri Jan – May 2014 SALMAN Student Center Tutor 2012-2013 Ganesha Fun Day Talkshow Speaker 2013 Achievements/ Scholarship/ Awards Achievements/ Scholarship/ Awards From Year Improving Academic Achievment Scholarship ITB 2012-2013 Jambi Government Scholarship Education Department of Jambi Government 2012-2013 SALMAN Scholarship SALMAN 2012-2013 Scholarship for Special Talent and Inteligence Students National Ministry of Education and Culture 2007-2011 Best Student SMAN 1 Kota Jambi 2011 Winner of “Lomba Cepat Tepat Kimia Tingkat SMA se-Provinsi Jambi” Jambi University 2011 Second Runner Up of “Cerdas Cermat MIPA Siswa Cerdas Istimewa Tingkat SMA se-Nasional” National Education Ministry 2010 “Cerdas Cermat UUD NRI Tahun 945 Tingkat SLTA”, winner in Jambi Province and Participant in National Level MPR RI 2009 and 2010 mailto:
[email protected] Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 14 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. Second Runner Up of Physic Competition for Senior High School Students in West Sumatera, Jambi, and RIAU Padang University 2010 Winner of Indonesian Debate Competition for Senior High School Students in Jambi City National Ministry of Education, Language Center in Jambi Province 2010 Extra Curricular Activities Organization/ Committee Position Held Year/Period Himpunan Mahasiswa Elektroteknik ITB Vice Minister of Academic Prosperity Ministry 2014-now KRAI Robotic Team Chief Engineer of Electrical Divison 2013-now Himpunan Mahasiswa Elektroteknik ITB Staff of Member Prosperity Ministry 2013-2014 KRAI Robotic Team Crew 2012-2013 Unit Keluarga Mahasiswa Jambi - Siginjai Represetative Council Member 2013-now Himpunan Mahasiswa Elektroteknik ITB Orientation - “Masa Bina Cinta” Maaterial and Method Team 2013 Graduation of Himpunan Mahasiswa Elektroteknik ITB Liason officer (October 2012, April 2013), Graduation Night Organizer (Juli 2013) 2012-2013 Ganesha Fun Day Head of Pemittance Division 2012-2013 Robotic Unit Orientation Event Organizer Team 2013 National Robotic Competition Tournament Division Staff 2012 Unit Keluarga Mahasiswa Jambi - Siginjai External Division Staff 2012 Unit Keluarga Mahasiswa Jambi – Siginjai Orientation Material and Method Team 2012 Open House Unit ITB Liason Officer for KMJ-Siginjai 2012 Ganesha Fun Day Staff of Pemittance Division 2011-2012 Software Qualification Type of Software Name Remarks Operating System (OS) Windows Daily activities Programming C/C++ Procedural programming VHDL Programming FPGA Pascal Pascal Programming Electrical Engineering Software MATLAB Mathematical computation Proteus Electronic circuit simulation and analysis Quartus II FPGA simulation and analysis Multisim Electronic circuit simulation and analysis Altium Designer Electronic circuit design CV AVR AVR Programming Dev C++ C++ Programming Office Packages Software Microsoft Office All office packages Corel Draw Drawing simple illustrations Media Editing Software Audacity Audio Editing Windows Movie Maker Video Editing Photoscape Image Editing Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 15 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. CURICULLUM VITAE Ariana Tulus Purnomo Personal Details Full Name : Ariana Tulus Purnomo Place, Date of Birth : Madiun, January 22th 1995 Contact Address : Jalan Pelesiran gang Aspali No.57-56, RT.01/RW.05 Kelurahan Lebak Siliwangi Kecamatan Coblong Kota Bandung - Jawa Barat 40132 Hometown Address : Jalan Kemuning No.4, RT.11/RW.03 Kelurahan Oro-oro Ombo Kecamatan Kartoharjo Kota Madiun - Jawa Timur 63115 Email :
[email protected] [email protected] Phone Number : +62 858 5447 9958 Formal Education 2001 – 2007 SDN 01 Kartoharjo (SD Guntur) 2007 – 2009 SMPN 1 Madiun (Acceleration Class) 2009 – 2011 SMAN 1 Madiun (Acceleration Class ) 2011 – estimated to graduate at July 2015 Electrical Engineering – Institut Teknologi Bandung Faculty Major GPA Degree Status School of Electrical Engineering and Informatics Electrical Engineering 3.60 (of 4.00) Bachelor Degree Under Graduate Working Experiences Institution/Company Position Period PT Chevron Pacivic Indonesia, Duri, Riau Apprentice in Department of Base Business – Heavy Oil July-August 2014 PT Pertamina Persero, Balongan, Indramayu Apprentice in Maintenance Area 1 Refinery Unit 16 June-July 2014 FMIPA ITB Assistant of PRD class 2014 Basic Physics Laboratory ITB Lab assistant 2012 National Robotic Competition Liason Officer 2012 Kemma ITB Goes to School Speaker 2012 Achievements/ Scholarship/ Awards Achievements/ Scholarship/ Awards From Year Bidik Misi Scholarship Program Directorate General of Higher Education 2011 – now Champion of National Physic Olympiad Department of Education and Culture of Madiun City 2010 Champion of Science Quiz Acceleration Association East Java Department of Education and Culture of East Java 2010 Scholarship for Special Talent and Inteligence Students National Ministry of Education and Culture 2007-2011 Extra Curricular Activities Organization/ Committee Position Held Year/Period Singapore Robotic Games Participant of Sumo Robotic Team 2014 Elektron Magazine ( HME ITB ) Editorial Team 2014-now Excursion Electrical Engineering 2011 Consumption Division 2014 KRAI Robotic Team Chief of Gamefield Zone Team 2013-now Bidik Misi Muslim STEI ITB Chief of Consumption Division 2013-now mailto:
[email protected] mailto:
[email protected] Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 16 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. Basketball HME ITB Team Crew 2013-now Kontes Robot Nasional 2013 Manager of ITB robotic team 2013 National Try Out SBMPTN KEMMA Madiun Sponsorship Division 2013 Profession and Leadership Orientation (PLO) Event Organizer 2013 Kemma ITB Goes to School Speaker 2013 Himpunan Mahasiswa Elektroteknik ITB Orientation - “Masa Bina Cinta” Material and Method Team 2013 Gathering of graduate student ITB Madiun Consumption Division 2013 “Buka Puasa Bersama” of HME ITB Chief of Consumption Division 2013 Unit Robotika ITB orientation Chief of Consumption Division 2012-2013 Graduation of Himpunan Mahasiswa Elektroteknik ITB Secretary (October 2013) Liason Officer(July 2013) Entertain division (July 2012, April 2012, October 2012) 2012-2013 Study Tour of Bidik Misi Muslim STEI ITB Chief of Consumption 2013 Himpunan Mahasiswa Elektroteknik ITB Staff of Kinship and Household 2012-now Unit Robotika ITB Secretary 2012-now Search of Managing Risk of Disaster (SEMAR) HME ITB Publication 2012 National Robot Competition Liason Officer 2012 ITB orientation for new students Guide of Team 2012 KRI Robotic Team Crew 2012-2013 ITB Fair 2012 Public Relation Liason Officer 2012 Barisan Organisasi Mahasiswa Madiun Speaker of ITB’s stand 2012 U-Green ITB Crew 2011-now Keluarga Mahasiswa Madiun Crew 2011-now Unit Aktivitas Tenis Meja (UATM) ITB Crew 2011 – 2012 Koperasi Kesejahteraan Mahasiswa (KOKESMA) ITB Crew 2011 – 2012 Ramadhan Organizing Committee Salman ITB Bazaar Division 2011 “Palang Merah Remaja” of SMADA Madiun Crew 2010-2011 Badminton Team of SMADA Madiun Crew 2010-2011 Software Qualification Type of Software Name Remarks Operating System (OS) Windows 8 Daily activities Programming C/C++ Procedural programming VHDL Programming FPGA Pascal Pascal Programming Electrical Engineering Software MATLAB Mathematical computation Quartus II Programming FPGA Multisim Electronic circuit simulation and analysis Altium Designer Electronic circuit design CV AVR AVR Programming Office Packages Software Microsoft Office All office packages Adobe Photoshop Image editing Corel Draw Drawing simple illustrations Media Editing Software Audacity Audio Editing Windows Movie Maker Video Editing Corel Video Studio Video Editing Ulead video editing Video Editing Pinnancle Video Editing Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 17 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. 3.2 Daftar Komponen dan Perhitungan Berikut tabel estimasi biaya yang dikeluarkan untuk pengembangan, riset dan pembuatan produk. Tabel Rincian Harga Produksi untuk Pengembangan Riset dan Pembuatan Produk Pengeluaran Jumlah Biaya Per-unit Biaya FPGA 1 Rp 2.000.000 Rp 2.000.000 Driver Motor Stepper 5 Fasa 2 Rp 400.000 Rp 800.000 Inverter tiga fasa 1 Rp 1.000.000 Rp 1.000.000 Perangkat lunak Rp 1.000.000 Papan PCB Rp 200.000 Packaging perangkat 1 Rp 500.000 Rp 500.000 Komponen elektronika beserta alat penunjang lainnya - Rp. 500.000 Biaya Total Rp 7.000.000 Perhitungan yang digunakan dalam menentukan Net Present Value (NPV) adalah sebagai berikut ini : NPV = biaya estimasi produk (harga penjualan) – biaya pengembangan produk Biaya pengembangan dalam riset dan pembuatan produk ini diestimasikan berdasarkan tabel diatas sebesar Rp7.000.000. Hasil pengembangan dari penelitian ini berupa modul kendali CNC dua sumbu apabila dikomersialkan dapat dijual dengan harga USD $650 setara dengan Rp7.865.000 ( Kurs rupiah pada pembuatan dokumen ini USD $1=Rp12.100 ). NPV = Rp 7.865.000 – Rp 7.000.000 = Rp 865.000 Dari harga penjualan dan biaya pengembangan maka nilai NPV bernilai positif. Selain itu, sub modul kendali untuk motor spindel (inverter) dapat dijual terpisah dengan harga USD $ 250 = Rp 3.025.000 ). Sehingga harga penjualan dari produk ini bersifat fleksibel karena dapat dijual terpisah. 3.3 Rencana Kerja Tabel jadwal dan waktu pengembangan produk dapat dilihat di bawah ini: Tabel Jadwal dan Waktu Pengembangan Produk Proses/Task Fase Deliverables Jadwal Kebutuhan Resources Pengonsepan proyek Konsesp, Gagasan Dokumen B100 Konsep Produk 23 September – 10 Oktober 2014 Studi literatur, ahli Penyusunan spesifikasi dan persyaratan desain produk Spesifikasi Dokumen B200 Spesifikasi Produk 10 – 24 Oktober 2014 Studi literatur, ahli Perancangan dan Desain Dokumen B300 24 Oktober – 5 Desember 2014 Studi literatur, ahli, Nomor Dokumen: B100-01-TA1112.01.xxx Nomor Revisi: 01 Tanggal: 10/10/2014 Halaman 18 dari 18 © 2014 Prodi Teknik Elektro-ITB. Pengungkapan dan penggunaan seluruh isi dokumen hanya dapat dilakukan atas ijin tertulis Prodi Teknik Elektro - ITB Jalan Ganesha 10 Bandung, 40132 Indonesia. pendesainan produk Desain dan rancangan Produk development tools Pengimplement asian rancangan dan desain produk Implement asi Dokumen B400 Hasil Implementasi Produk (Purwarupa) 19 Januari – 27 Maret 2015 Machine, development tools Pengujian produk Pengujian Dokumen B500 Hasil Pengujian 27 Maret – 3 April 2015 Test equipment