Materi 10 PROTOTYPE

Definisi Prototype dapat didefinisikan sebagai noun, verb atau adjective. Contoh : Industrial designers produce prototypes of their concepts. Engineers prototype a design Software developers write prototype programs. Definisi secara umum : Taksiran atau pendekatan terhadap produk yang dapat didekati dari berbagai dimensi.

Kasus PackBot Mobile Robot yang dirancang oleh iRobot Corp. Membantu proses hukum dan kalangan militer untuk melakukan operasi pada area yang berbahaya. Gambar 12.1 menunjukkan PackBot yang dilengkapi dengan tangan robotic, kamera, pegangan dan alat komunikasi serat optik.

Tipe-Tipe Prototype (1) Berdasarkan tingkat sejauh mana prototype bersifat fisik atau analitik : Physical Prototype Contoh : model yang menyerupai dan dirasakan sebagai produk (Lihat Exhibit 12.3) Analytical Prototypes Merepresentasikan produk dalam non-tangible, biasanya dalam bentuk simulasi komputer, model matematik, atau tampilan visual (Exhibit 12.4)

Contoh Prototype Fisik dari PackBot Exhibit 12-3.b. Prototype roda yang sedang menjalani uji bergerak maju Exhibit 12-3.a Model fisik yang menyerupai aslinya untuk keperluan komunikasi dengan customer Exhibit 12-3.c. Uji bergerak di pasir menggunakan sistem yang komplit

Contoh Prototype Analitik Exhibit 12-4.b Analisis elemen terbatas terhadap geometri roda Exhibit 12-4.a 3D CAD rendering untuk proposal customer Exhibit 12-4.c Model Simulasi Dinamis

Tipe-Tipe Prototype (2) Berdasarkan sejauh mana model bersifat menyeluruh atau terfokus. Comprehensive Model Menggambarkan hampir semua atribut produk. Contoh : α-prototype, β-prototype Focused prototype Hanya mengimplementasikan satu atau sedikit atribut produk. Contoh : papan sirkuit elektronik. Focused prototype dapat berbentuk fisik atau analitik, tapi comprehensive prototype hanya berbentuk fisik. Prototype kadang-kadang merupakan kombinasi antara elemen analitik dan fisik. Dua dimensi prototype (Exhibit 12.5)

Tipe-Tipe Prototype

Kegunaan Prototype (1) Proses Belajar (learning) Tentang bagaimana cara kerja suatu produk dan bagaimana produk tersebut sesuai dengan kebutuhan customer. Contoh : prototype roda dari PackBot, berbentuk focused physical prototypes yang digunakan untuk menguji shock absorption dan kekuatan roda. (Exhibit 12-6) Alat komunikasi Prototype, khususnya yang bersifat fisik dapat memperkaya komunikasi dengan top management, pemasok, rekan, anggota tim yang lain, pelanggan & sumber-sumber finansial. Pada kasus PackBot, digunakan look & feel prototypes sebagai alat komunikasi (Exhibit 12-3.a)

Contoh Prototype untuk Learning

Kegunaan Prototype (2) Integrasi Prototype dapat digunakan untuk meyakinkan bahwa berbagai komponen dan subsistem yang menyusun produk dapat dioperasikan bersama- sama seperti yang diharapkan. Alat integrasi yang paling efektif adalah comprehensive physical prototype, yang bisa berbentuk α-prototypes, β- prototypes atau prototype praproduksi (Exhibit 12- 7) Sebagai milestone proses pengembangan Produk. Pada tahap akhir pengembangan, prototype digunakan untuk mendemonstrasikan bahwa produk telah mencapai level fungsional yang diinginkan. Milestone prototypes memperlihatkan capaian sasaran yang dapat dilihat, mendemonstrasikan kemajuan dan membantu proses penjadwalan.

α-prototypes dan β-prototypes dari PackBot

Kesesuaian Tipe-Tipe Prototype dengan Kegunaan

Prinsip-Prinsip Prototype Analytical prototypes lebih fleksibel daripada physical prototypes. Physical prototypes diperlukan untuk mendeteksi fenomena yang belum/tidak diantisipasi sebelumnya Prototype bisa mengurangi resiko terjadinya proses pengulangan yang akan menghabiskan biaya (Exhibit 12-9) Prototype bisa mengurangi tahapan dan mempercepat proses pengembangan produk (Exhibit 12-11) Prototype bisa merestrukturisasi kembali (mengurangi) ketergantungan satu tugas/tahapan dengan tugas/tahapan lain. (Exhibit 12-12)

Matrix Penggunaan Comprehensive Prototype

Teknologi Pembuatan Prototype 3D CAD Modelling and Analysis Memiliki kemampuan untuk memvisualisasikan bentuk rancangan dalam 3 dimensi, menciptakan photo realistic image, kemampuan menghitung atribut fisik produk berdasarkan gambar 3 dimensi (seperti massa dan volume) dan melalui CAE juga bisa berfungsi sebagai analytical prototypes (Exhibit 12-13) Free-Form Fabrication Teknologi yang mampu menciptakan prototype fisik berdasarkan model 3D CAD. Teknologi ini disebut stereolithography . Prototype yang dihasilkan umumnya terbuat dari plastik. Tapi bisa juga terbuat dari wax, kertas, keramik atau logam. Kumpulan beberapa teknologi yang memungkinkan terwujudnya prototype fisik ini disebut rapid prototyping.

Contoh Finite Element Analysis dari PackBot Menggunakan model CAD 3D.

Tahapan Pembuatan Prototype (1) Mendefinisikan maksud / kegunaan prototype Apakah learning, communication, integration atau milestone. Untuk prototype roda PackBot, tujuannya adalah untuk menentukan karakteristik shock absorption dan keandalan roda menggunakan bermacam-macam geometri dan material. Tujuannya adalah sebagai learning prototype. Menentukan level/tingkatan prototype Apakah physical prototype atau analytical prototype. Prototype yang baik adalah yang paling sederhana yang bisa memenuhi tujuan kegunaan pada langkah 1. Untuk prototype roda, material dan geometri adalah atribut kritis yang mempengaruhi performansi impact shg prototype perlu dibuat dengan mempertimbangkan atribut ini.

Tahapan Pembuatan Prototype (2) Merencanakan eksperimen yang dilakukan dengan menggunakan prototype Mencakup identifikasi variabel eksperimen, pengujian awal, menentukan kuran yang akan digunakan dan cara analisa hasil eksperimen. Untuk pengujian prototype roda, dilakukan variasi material dan geometri. Dipilih dua geometri (bentuk) dan 6 material, sehingga terdapat 12 rancangan yang akan diuji. Parameter yang diukur : impact akibat gaya percepatan yang ditransmisikan melalui roda terhadap PackBot, dan kerusakan roda setelah pengujian. Membuat jadwal pengadaan, konstruksi dan pengujian (Exhibit 12-14)

Template Rencana Prototype

Khusus untuk Milestone Prototype (1) Jika merupakan comprehensive prototype, perlu perencanaan tambahan. Menentukan jumlah prototype yang akan dibuat sesuai dengan tingkat kerumitan produknya. Penting penentuan waktu yang tepat kapan prototype diperlukan

Khusus untuk Milestone Prototype (2) Tiga jenis prototype yang biasa digunakan sebagai milestone prototype : Prototype-α Digunakan untuk menilai apakah produk sudah bekerja sesuai yang diinginkan. Prototype ini menggunakan part/komponen yang menggunakan jenis material dan ukuran yang sama dengan rencana produksi nanti, tapi tidak dibuat dengan alat/mesin/cara yang direncanakan pada tahap produksi Prototype-β Digunakan untuk menilai keandalan produk dan masalah- masalah yang mungkin masih ada pada produk. Menggunakan part/komponen yang sama dan diproduksi dengan alat/cara yang sama dengan tahap produksi nanti, namun tidak dirakit dengan menggunakan cara/peralatan yang sama dengan tahap produksi. Preproduction Prototype Produk yang pertama kali diproduksi dengan proses produksi yang direncanakan.