Teknik manufaktur

Bidang ini berhubungan dengan integrasi berbagai fasilitas dan sistem untuk memproduksi produk berkualitas dengan pengeluaran yang optimal, dengan mengaplikasikan prinsip fisika dan hasil dari studi sisem manufaktur seperti:

• Keterampilan
• Sistem serikat pekerja
• Sistem manufaktur Inggris
• Sistem manufaktur Amerika
• Kolektivisme Soviet
• Produksi massal
• Manufaktur terintegrasi komputer
• Teknologi berkomputer (computer-aided technology) dalam manufaktur
• Manufaktur Just In Time
• Sistem manufaktur fleksibel
• Manufaktur ramping
• Kustomisasi massal
• Manufaktur tangkas
• Manufaktur cepat
• Prafabrikasi
• Kepemilikan
• Fabrikasi
• Publikasi

Insinyur manufaktur mengembangkan dan membuat benda fisik, proses produksi, dan teknologi. Teknik manufaktur merupakan area yang luas yang mencakup desain dan perkembangan produk. Teknik manufaktur memiliki kesamaan pada beberapa bagian dengan teknik mesin, teknik industri, teknik listrik, teknik elektronik, ilmu komputer, manajemen bahan, dan manajemen operasi. Sukses atau tidaknya teknik manufaktur berdampak secara langsung pada peningkatan di bidang teknologi dan penyebaran inovasi.

Bidang teknik manufaktur muncul di pertengahan abad ke 20 ketika negara industri memperkenalkan pabrik dengan:

1. Metode statistik terbaru mengenai kendali kualitas. Diprakarsai oleh pakar matematika, William Edwards Deming.
2. Robot industri, diperkenalkan pada tahun 1970-an. Robot yang dikendalikan komputer ini membawa alat pengelasan, pemutar sekrup, dan penggenggam yang mampu melakukan pekerjaan sederhana seperti memasang pintu mobil selama 24 jam tanpa henti.

Sejarah teknik manufaktur bisa dilacak dari pabrik di pertengahan abad ke 19 di Amerika Serikat dan abad ke 18 di Britania Raya. Meski produksi rumah tangga skala besar dan bengkel didirikan pertama kali di Tiongkok, Romawi kuno, dan timur tengah, pabrik senjata Venesia merupakan pabrik modern pertama di dunia. Didirikan tahun 1104 di Republik Venesia beberapa tahun sebelum Revolusi Industri. Pabrik ini membuat kapal skala besar dalam assembly line. Pabrik senjata Venesia mampu membuat satu kapal dalam satu hari, dan mempekerjakan 16 ribu orang.^[1]

Selain Venesia, pabrik di bawah ini juga dikenal sebagai pabrik modern pertama milik perseorangan dalam sejarah:

• Pemintalan sutra milik John Lombe, didirikan tahun 1721^[2]
• Soho Manufactory milik Matthew Boulton, didirikan tahun 1761^[3]
• Pemintalan katun milik Richard Arkwright, didirikan tahun 1771^[2]
• Pabrik pengolahan perak di Potosí, Bolivia, ketika masih dijajah Spanyol, kemungkinan dibangun sebelum tahun 1700-an^[4]

Meski revolusi Industri sudah terjadi di Inggris, koloni Inggris seperti India pada abad ke 19 membangun pabrik sebagai sebuah bangunan dengan banyak pekerja di dalamnya yang masih bekerja dengan tangan, biasanya pada produksi tekstil. Hal ini terbukti lebih efisien dalam hal administrasi dan pendistribusian bahan baku ke pekerja dibandingkan dengan sistem terdahulu. Pemintalan katun modern memanfaatkan penemuan seperti mesin uap dan mesin tenun yang memprakarsai pabrik industri pada abad ke 18, di mana permesinan yang presisi dan komponen mesin yang bisa diganti menghasilkan efisiensi yang lebih baik dan limbah yang lebih sedikit.

Henry Ford lalu merevolusioner konsep pabrik dan juga teknik manufaktur di awal abad ke 20 dengan inovasi produksi massal. Pekerja berkemampuan tinggi ditempatkan di sepanjang ramp berjalan untuk menyatukan komponen-komponen mobil menjadi satu. Konsep ini mengurangi biaya produksi secara signifikan.^[5]

Teknik manufaktur modern mempelajari semua proses, termasuk proses intermediate, untuk produksi dan integrasi komponen produk. Beberapa industri seperti industri semikonduktor dan industri baja menggunakan istilah "fabrikasi" untuk proses ini.

Teknik otomasi digunakan pada proses berbeda pada manufaktur seperti permesinan dan pengelasan. Manufaktur terotomatisasi mengacu pada penggunaan prinsip otomasi untuk memproduksi barang di dalam pabrik. Keuntungan utama dari manufaktur terotomasi adalah konsistensi dan kualitas yang lebih baik, berkurangnya waktu produksi, simplifikasi produksi, berkurangnya penanganan barang, laju kerja lebih baik, dan moral buruh meningkat.

Robotika adalah aplikasi mekatronika dan otomasi untuk membuat robot. Robit ini dapat digunakan dalam manufaktur untuk melakukan pekerjaan yang berbahaya, tidak nyaman, atau berulang-ulang. Robot ini bisa dalam berbagai bentuk dan ukuran, namun semuanya terprogram. Untuk membuat robot, insinyur mendayagunakan ilmu kinematika untuk menentukan jangkauan gerak robot, dan mekanika untuk menentukan tegangan di dalam robot.

Ilmu dasar yang harus dipelajari setiap insinyur manufaktur meliputi:

• Statika dan dinamika
• Ilmu dan analisis kekuatan bahan
• Instrumentasi dan pengukuran
• Termodinamika, pindah panas, konversi energi, dan HVAC (heating, ventilation, air conditioning)
• Mekanika dan dinamika fluida
• Desain mekanisme (kinematika dan dinamika)
• Proses dan teknologi manufaktur
• Hidrolika dan pneumatika
• Matematika, terutama kalkulus, persamaan diferensial, statistika, dan aljabar linear
• Gambar teknik, drafting, termasuk CAD
• Analisis sirkuit
• Mekatronika
• Teknik otomasi
• Penilaian dan kendali kualitas