1.1 Penjelasan Matlab
Matlab (Matrix Laboratory), merupakan bahasa pemrograman yang dikembangkan oleh The Mathwork Inc yang hadir dengan fungsi dan karakteristik yang berbeda dengan bahasa pemrograman lain yang sudah ada lebih dahulu seperti Delphi, Basic maupun C++. Matlab merupakan bahasa pemrograman level tinggi yang dikhususkan untuk kebutuhan komputasi teknis, visualisasi dan pemrograman seperti komputasi matematik, analisis data, pengembangan algoritma, simulasi dan pemodelan dan grafik-grafik perhitungan Pada awalnya Matlab dibuat untuk memberikan kemudahan mengakses data matrik pada proyek LINPACK dan EISPACK. Saat ini matlab memiliki ratusan fungsi yang dapat digunakan sebagai problem solverbaik permasalahan yang mudah maupun masalah-masalah yang kompleks dari berbagai disiplin ilmu. Matlab merupakan suatu sistem interaktif yang memiliki elemen data dalam suatu array sehingga tidak lagi kita dipusingkan dengan masalah dimensi. Hal ini memungkinkan kita untuk memecahkan banyak masalah teknis yang terkait dengan komputasi, kususnya yang berhubungan dengan matrix dan formulasi vektor, yang mana masalah tersebut merupakan momok apabila kita harus menyelesaikannya dengan menggunakan bahasa level rendah seperti Pascall, C dan Basic. Nama Matlab merupakan singkatan dari matrix laboratory. Matlab pada awalnya ditulis untuk memudahkan akses perangkat lunak matrik yang telah dibentuk oleh Linpack dan Eispack. Saat ini perangkat Matlab telah menggabung dengan Lapack dan Blas library, yang merupakan satu kesatuan dari sebuah seni tersendiri dalam perangkat lunak untuk komputasi matrix. Dalam lingkungan perguruan tinggi teknik, Matlab merupakan perangkat standar untuk memperkenalkan dan mengembangkan penyajian materi matematika, rekayasa dan kelimuan.Di industri, Matlab merupakan perangkat pilihan untuk penelitian dengan produktifitas yang tingi, pengembangan dan analisanya.
1.2 Sejarah Matlab
MATLAB (yang berarti "matrix laboratory") diciptakan pada akhir tahun 1970-an oleh cleve moler, yang kemudian menjadi Ketua Departemen ilmu komputer di Universitas New Mexico. Ia merancangnya untuk memberikan akses bagi mahasiswa dalam memakai Linpack dan Eispack. tanpa harus mempelajari fortran. Karyanya itu segera menyebar ke universitas-universitas lain dan memperoleh sambutan hangat di kalangan komunitas matematika terapan. Jack Little, seorang insinyur, dipertemukan dengan karyanya tersebut selama kunjungan Moler ke Universitas Stanford pada tahun 1983. Menyadari potensi komersialnya, ia bergabung dengan Moler dan Steve Bangert. Mereka menulis ulang MATLAB dalam bahasa pemrograman C, kemudian mendirikan The math works pada tahun 1984 untuk melanjutkan pengembangannya. Pustaka yang ditulis ulang tadi kini dikenal dengan nama JACKPAC. Pada tahun 2000, MATLAB ditulis ulang dengan pemakaian sekumpulan pustaka baru untuk manipulasi matriks, Lapack MATLAB pertama kali diadopsi oleh insinyur rancangan kontrol (yang juga spesialisasi Little), tapi lalu menyebar secara cepat ke berbagai bidang lain. Kini juga digunakan di bidang pendidikan, khususnya dalam pengajaran aljabar linear dan analisis numerik, serta populer di kalangan ilmuwan yang menekuni bidang pengolahan citra.
1.3 Beberapa kelebihan Matlab jika dibandingkan dengan program lain seperti Fortran, dan Basic adalah :
a. Mudah dalam memanipulasi struktur matriks dan perhitungan berbagai operasi matriks yang meliputi penjumlahan, pengurangan, perkalian, invers dan fungsi matriks lainnya.
b. Menyediakan fasilitas untuk memplot struktur gambar (kekuatan fasilitas grafik tiga dimensi yang sangat memadai).
c. Script program yang dapat diubah sesuai dengan keinginan user.
1.4 Kelengkapan pada Sistem MATLAB Sebagai sebuah system, MATLAB tersusun dari 5 bagian utama:
1. Development Environment
Merupakan sekumpulan perangkat dan fasilitas yang membantu anda untuk menggunakan fungsi-fungsi dan file-file MATLAB. Beberapa perangkat ini merupakan sebuah graphical user interfaces (GUI). Termasuk didalamnya adalah MATLAB desktop dan Command Window, command history, sebuah editor dan debugger, dan browsers untuk melihat help, workspace, files, dan search path.
2. MATLAB Mathematical Function Library
Merupakan sekumpulan algoritma komputasi mulai dari fungsi-fungsi dasar sepertri: sum, sin, cos, dan complex arithmetic, sampai dengan fungsi-fungsi yang lebih kompek seperti matrix inverse, matrix eigenvalues, Bessel functions, dan fast Fourier transforms.
3. MATLAB Language
Merupakan suatu high-level matrix/array language dengancontrol flow statements, functions, data structures, input/output, dan fitur-fitur object-oriented programming. Ini memungkinkan bagi kita untuk melakukan kedua hal baik "pemrograman dalam lingkup sederhana" untuk mendapatkan hasil yang cepat, dan "pemrograman dalam lingkup yang lebih besar" untuk memperoleh hasil hasil dan aplikasi yang komplek.
4. Graphics
MATLAB memiliki fasilitas untuk menampilkan vector dan matrices sebagai suatu grafik.Didalamnya melibatkan high-level functions (fungsi-fungsi level tinggi) untuk visualisasi data dua dikensi dan data tiga dimensi, image processing, animation, danpresentation graphics. Ini juga melibatkan fungsi level rendah yang memungkinkan bagi anda untuk membiasakan diri untuk memunculkangrafik mulai dari benutk yang sederhana sampai dengan tingkatan graphical user interfaces pada aplikasi MATLAB.
5. MATLAB Application Program Interface (API)
Merupakan suatu library yang memungkinkan program yang telah anda tulis dalam bahasa C dan Fortran mampu berinterakasi dengan MATLAB. Ini melibatkan fasilitas untuk pemanggilan routines dari MATLAB(dynamic linking), pemanggilan MATLAB sebagai sebuah computational engine, dan untuk membaca dan menuliskan MAT-files.
1.5 Lingkungan Kerja Matlab
1.5.1 Beberapa Bagian dari Window Matlab
a. Current Directory
Window ini menampilkan isi dari direktori kerja saat menggunakan matlab.Kita dapatmengganti direktori ini sesuai dengan tempat direktori kerja yang diinginkan. Default darialamat direktori berada dalam folder works tempat program files Matlab berada.
b. Command History
Window ini berfungsi untuk menyimpan perintah-perintah apa saja yang sebelumnya dilakukanoleh pengguna terhadap matlab.
c. Command Window
Window ini adalah window utama dari Matlab. Disini adalah tempat untuk menjalankan fungsi,mendeklarasikan variable, menjalankan proses-proses, serta melihat isi variable.
d. Workspace
Workspace berfungsi untuk menampilkan seluruh variabel-variabel yang sedang aktif padasaat pemakaian matlab. Apabila variabel berupa data matriks berukuran besar maka user dapatmelihat isi dari seluruh data dengan melakukan double klik pada variabel tersebut. Matlabsecara otomatis akan menampilkan window “array editor” yang berisikan data pada setiapvariabel yang dipilih user.
1.5.2 Getting Help
Matlab menyediakan fungsi help yang tidak berisikan tutorial lengkap mengenai Matlab dansegala keunggulannya. User dapat menjalankan fungsi ini dengan menekan tombol “?”pada toolbar atau menulis perintah ‘helpwin’ pada command window. Matlab juga menyediakan fungsi demos yang berisikan video tutorial matlab serta contoh-contoh program yang bias dibuat dengan matlab.
1.6 Computer Aided Design (CAD)
Computer Aided Design adalah suatu program komputer untuk menggambar suatu produk atau bagian dari suatu produk. Produk yang ingin digambarkan bisa diwakili oleh garis-garis maupun simbol-simbol yang memiliki makna tertentu. CAD bisa berupa gambar 2 dimensi dan gambar 3 dimensi. Berawal dari menggantikan fungsi meja gambar kini perangkat lunak CAD telah berevolusi dan terintegrasi dengan perangkat lunak CAE (Computer Aided Engineering) dan CAM (Computer Aided Manufacturing). Integrasi itu dimungkinkan karena perangkat lunak CAD saat ini kebanyakan merupakan aplikasi gambar 3 dimensi atau biasa disebut solid modelling. Solid model memungkinkan kita untuk memvisualisasikan komponen dan rakitan yang kita buat secara realistik. Selain itu model mempunyai properti seperti masa, volume dan pusat gravitasi, luas permukaan dll.
1.7 Computer Aided Manufacturing (CAM)
CAM teknologi melibatkan sistem komputer yang merencanakan, mengelola, dan mengendalikan operasi manufaktur melalui antarmuka komputer dengan sumber daya produksi. Salah satu cakupan yang paling penting dari CAM adalah kontrol numerik (NC). Ini adalah teknik menggunakan instruksi yang diprogram untuk mengontrol mesin, mill, grind, yang bisa mengubah benda mentah menjadi bagian-bagian tool barang jadi. Fungsi signifikan lain CAM adalah dalam pemrograman sebuah robot. Proses perencanaan juga merupakan target otomatisasi komputer.
1.8 Computer Aided Engineering (CAE)
Teknologi CAE menggunakan sistem komputer untuk menganalisis fungsi dari produk desain CAD, memungkinkan desainer untuk mensimulasikan dan mempelajari bagaimana produk tersebut akan berperilaku sehingga desain dapat disempurnakan dan dioptimalkan. Alat CAE tersedia untuk beberapa jenis analisis. Misalnya, program analisis kinematik dapat digunakan untuk menentukan jalur gerak dan kecepatan secara mekanisme. Program analisis dinamis dapat digunakan untuk menentukan beban dan perpindahan dalam assembly kompleks seperti mobil. Salah satu metode yang paling populer dari analisis menggunakan Metode Elemen Hingga (FEM). Pendekatan ini dapat digunakan untuk menentukan stres, deformasi, perpindahan panas, distribusi medan magnet, aliran fluida, dan masalah lapangan lain yang sering terjadi dan terlalu sulit untuk dipecahkan dengan pendekatan lain.
2.1 Aplikasi yang Digunakan dalam CAD/CAM
2.1.1 AutoCAD dan Fungsinya
AutoCAD adalah sebuah perangkat lunak CAD yang berfungsi untuk menggambar/ mendesain sebuah objek 2 dimensi maupun 3 dimensi dengan sistem CAD. AutoCAD adalah software desain yang paling populer di dunia karena keunggulannya dalam mengembangkan produk-produknya. AutoCAD dikembngkan oleh Autodesk yang memiliki banyak versi mulai dari versi pertama yang dikeluarkannya adalah 1.0 (tahun 1982) sampai dengan versi yang sekarang. AutoCAD terus berinovasi dengan mengeluarkan versi-versi terbarunya dan fitur-fitur yang lebih menarik tentunya. Autocad biasa digunakan oleh seorang Insinyur Sipil, Arsitek, Mesin, Listrik dll. Pada zaman yang modern seperti sekarang Autocad sangat diminati khususnya untuk menggambar baik itu menggambar 2 dimensi ataupun 3 dimensi, karena dengan bantuan software ini akan memudhkan kita dalam mengerjakan pekerjaan menggambar dalam waktu yang relatif singkat dan tentunya memiliki kualitas gambar yang baik.
2.1.2 Sejarah AutoCad
Secara sederhana dimana AutoCAD dipublikasikan mulai dari versi yang paling sederhana versi 2.0 tahun 1984 kemampuan untuk membuat bentuk 3D Setelah itu versi Autodesk sebagai pembuat program AutoCad dan disempurnakan Versi 2.1X tahun 1985, versi 2.5X tahun 1986 dan sudah dapat digunakan aplikasi 3 D sehingga berkembang versi 2.6X dimulai dari versi 10, 11, 12, 13, 14, Auto CAD 2000 dan berkembang terbaru Auto CAD 2006, 2007, 2008, dan muncul terakhir Auto CAD 2011. dan sampai autocad dengan fitur-fitur canggih saat ini.
2.1.3 Fungsi AutoCAD
Berikut merupakan fungsi autocad sebagai alat bantu dalam rancang bangun dan rekayasa industri diantanya:
a. Rancangan mendesign pesawat terbang.
b. Rancangan bangunan rumah gedung, jembatan.
c. Rancangan mendesign model model industri mobil.
d. Rancangan membuat baut, mor, kunci, palu, mesin dll.
2.2 SolidWorks
Solidwork adalah sebuah program computer-aided design (CAD) 3D yang menggunakan platform Microsoft Windows. Dikembangkan oleh SolidWorks Corporation, yang merupakan anak perusahaan dari Dassault Systèmes, S. A. Pola pembuatan perakitan (Assembly) di dalam SolidWorks.
Secara umum, pembuatan perakitan/assembly di dalam SolidWorks dimulai dari:
1. Memilih part (insert component)
2. Memasangkan part tersebut (mate)
a. Coincident
b. Concentric
c. Perpendicular
d. Parallel
e. Tangent
3. Mengetes mate/constraint yang sudah di buat.
a. Rotate component
b. Move component
SolidWorks dalam pengambaran / pembuatan model 3D menyediakan feature-based, parametric solid modeling. Feature- based dan parametric ini yang akan sangat mempermudah bagi usernya dalam membuat model 3D.
2.2.1 SolidWorks menyediakan 3 templates utama yaitu:
1. Part
Part adalah sebuah object 3D yang terbentuk dari feature – feature. Sebuah part bisa menjadi sebuah komponen pada suatu assembly, dan juga bisa digambarkan dalam bentukan 2D pada sebuah drawing. Feature adalah bentukan dan operasi – operasi yang membentuk part. Base feature merupakan feature yang pertama kali dibuat. Extension file untuk part SolidWorks adalah SLDPRT.
2. Assembly
Assembly Adalah sebuah document dimana parts, feature dan assembly lain(Sub Assembly) dipasangkan/ disatukan bersama. Extension file untuk SolidWorks Assembly adalah SLDASM.
3. Drawing
Drawing Adalah tempates yang digunakan untuk membuat gambar kerja 2D engineering Drawing dari single component ( part ) mauun Assembly yang sudah kita buat. Extension file Untuk SolidWorks Drawing adalah SLDDRW.
2.3 CATIA
Catia merupakan salah satu program softwere buatan desault system yang diperuntukan untuk kalangan engineer yang banyak dipakai dalam industri pesawat terbang, otomotif, serta industry industry lainnya. Hal ini ditunjang dengan kehandalan CATIA dalam disain produk assembling yang mempunyai jumlah komponen banyak juga kemampuan lainya dalam shape design, styling, serta kemudahan (user friendly) dalam mengoperasikan softwerenya. Keunggulan keunggulan ini menjadikan CATIA sebagai softwere yang menarik untuk dipelajari membuka wawasan seluas luasnya untuk bereksplorasi dalam mengembangkan kemampuan disain dan manufakturnya secara terintegrasi. Software CATIA menyediakan solusi terpadu untuk menyederhanakan dan memudahkan proses desain dan analisa sebuah struktur. Solusi terpadu tersebut berati bahwa semua proses dikerjakan oleh satu mesin dan satu software, sehingga transfer data dari satu desain/software ke mesin/software yang lain tidak diperlukan. Dengan proses tersebut, hilangnya data atau informasi dapat dihindari dan waktu untuk proses analisa juga menjadi lebih singkat. Paket untuk desain dan analisa yang ditawarkan atau diberikan oleh CATIA adalah sebagai berikut:
a. CATIA untuk desain (gambar geometri).
b. CATIA untuk pembuatan model elemen hingga.
c. CATIA untuk perhitungan berbasis metode elemen hingga.
d. CATIA untuk menampilkan hasil dan analisa detail dari perhitungan.
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar