Mekatronika

Latar Belakang

Mekatronika (Inggris: Mechatronic) berasal dari kata mekanika, elektronika dan informatika. Secara sedehana pembentukan ilmu mekatronika terdiri atas dua lapisan fisika dan logika. dan tiga dasar ilmu utama elektronika, informatika dan mekanika. Dengan melihat asal katanya dapat dengan mudah dipahami, bahwa ilmu ini menggabungkan atau mensinergikan disiplin ilmu Mekanika, ilmu Elektronika dan Informatika

Istilah Mechatronik (Mechanical Engineering-Electronic Engineering) pertama kali dikenalkan pada tahun 1969 oleh perusahaan jepang Yaskawa Electric Cooperation. Awalnya berkembang dalam bidang Feinwerktechnik, yaitu cabang dari teknik yang mengedepankan aspek ketelitian. Misalnya pada
pembuatan jam, alat optik dan sebagainya. Lalu ditambahkan setelah munculnya Informatik sebagai disiplin ilmu baru. Hingga saat ini dipandang sebagai hubungan antara ilmu Mekanik, Elektronik dan Informatik. Dalam masa yang akan datang, aplikasi mekatronika akan digunakan hampir disemua bidang, seperti Otomotif, Pemutar CD, Stasiun luar angkasa atau pada fasilitas produksi. Mekatronika dikategorikan oleh Majalah Technology Review pada tahun 2003 sebagai 10 Teknologi yang dalam waktu dekat dapat mengubah hidup kita.

Definisi

Menurut IEEE (IEEE Mechatronics Transaction, 1996), definisi mekatronika adalah sebagai berikut: Mechatronics is the synergistic integration of mechanical engineering with electronics and intelligent computer control in the design and manufacturing of industrial products and processes Berdasarkan hasil Musyawarah nasional mekatronika, Bandung 28 Juli 2006, Komunitas Mekatronika Indonesia merekomendasikan definisi Mekatronika sebagai berikut: Mekatronika adalah sinergis IPTEK teknik mesin, teknik elektronika, teknik informatika dan teknik pengaturan (atau teknik kendali) untuk merancang, membuat atau memproduksi, mengoperasikan dan memelihara sebuah sistem untuk mencapai tujuan yang diinginkan.

Aplikasi

Begitu banyaknya penggunaan sistem mekatronika dalam kehidupan kita memperkuat salah satu sifatnya yang multiguna (aplikatif)

Teknik Otomotif . Sebagai contoh sistem mekatronik pada kendaraan bermotor adalah sistem rem ABS ( Anti-lock Breaking system) atau sistem pengereman yang menghindari terkuncinya roda sehingga mobil tetap dapat dikendalikan dalam pengereman mendadak, ESP ( Elektronik Stability Programm), ABC ( Active Body Control) dan Motor-Managemen-System. Teknologi Penerbangan Dalam teknologi penerbangan modern digunakan Comfort-In-Turbulence System sehingga dapat meningkatkan kenyamanan penumpang walau ketika terjadi turbulensi. Gust Load Alleviation serta banyak contoh lainnya.

Teknik Produksi.  Contoh dalam teknik produksi adalah penggunaan sensor pada robot. Sistem kendali umpan balik pada elektromotor berkecepatan rotasi tinggi dengan ‘pemegang as’ tenaga magnet. Serta pemutar CD, Harddisk serta mesin pencetak berkecepatan tinggi, atau alat-alat elektronika yang biasa kita gunakan sehari-hari aplikasi mekatronika akan sangat sering kita jumpai.

Saat ini pengendalian sistem mekanik hampir seluruhnya dilakukan menggunakan sistem kendali elektronik dan sebagian besar di antaranya menggunakan komputer. Contohnya adalah mesin mobil. Dahulu sistem pembakaran yang terjadi pada silinder dikendalikan sepenuhnya secara mekanis. Banyaknya bahan bakar dan udara diatur langsung dari pedal lewat perantaraan kabel dengan perbandingan yang telah disetel sebelumnya. Katup terbuka dan tertutup diatur secara mekanik menggunakan camshaft tergantung posisi piston.

Saat ini banyak sekali sensor yang terlibat pada sistem pembakaran mobil yaitu di antaranya sensor kecepatan dan posisi poros engkol, sensor temperatur udara dan bahan bakar, dan sensor pada pedal gas. Kesemua informasi dari sensor tersebut diolah oleh sistem pengendali berupa komputer yang disebut Engine Control Unit untuk digunakan mengatur waktu dan besarnya bukaan katup serta perbandingan bahan bakar – udara yang dapat disesuaikan dengan kondisi mesin ataupun pengendara.

Pada mobil juga terdapat berbagai sistem lain yang saat ini menerapkan sistem mekatronika, yaitu sistem transmisi automatis, sistem suspensi aktif, sistem anti-lock braking system (ABS), sistem pengkondisi udara, serta display kecepatan, putaran mesin dan level bahan bakar.

Selain pada kendaraan bermotor, mekatronika juga diterapkan pada berbagai hal antara lain

• perancangan sensor/transduser
• peralatan rumah tangga dan perkantoran : mesin cuci, mesin isap debu, timbangan digital, microwave, remote control, pembuat kopi, sistem HVAC, kamera, mesin foto kopi dan masih banyak lagi
• berbagai peranti pada komputer : mouse, printer, disk drive, CD ROM drive, keyboard
• dunia penerbangan : pengendalian pesawat terbang secara Fly By Wire (FBW)
• peralatan medis dan laboratorium
• bidang industri : monitoring dan kendali berbagai peralatan industri
• bidang robotika

Komponen utama pada suatu sistem mekatronika adalah sensor, aktuator, dan kontroler. Sensor digunakan untuk mendeteksi variabel pada sistem. Aktuator berfungsi untuk memberikan aksi pada sistem yang dikendalikan. Kontroler/pengendali digital dapat diibaratkan otak pada manusia untuk memproses data dari sensor untuk kemudian memberi perintah pada aktuator.

Mekatronika di Indonesia

Masyarakat mekatronik Indonesia adalah sebuah organisasi profesi yang bergerak di bidang mekatronik yang beranggotakan para peneliti, akademisi, praktisi, dan mahasiswa yang tertarik pada bidang mekatronik yang meliputi teknik mesin, teknik elektronika, teknik informatika, teknik telekomunikasi dan teknik kendali. Jurusan Mekatronika memiliki peluang besar dalam penelitian dan pengembangan Mekatronika di berbagai bidang di Indonesia, diantaranya adalah:

1. Bidang Pertahanan dan Keamanan (Hankam), contohnya untuk membuat peralatan atau sistem pertahanan dan keamanan yang efesien dan handal
2. Bidang Farmasi, contohnya untuk menjaga mutu dan menekan harga produksi obat
3. Bidang Transfomasi, misalnya untuk menciptakan alat atau sistem transportasi yang hemat energy dan ran ramah
4. lingkungan
5. Bidang Pangan, untuk menjaga mutu dan menekan harga produksi pangan
6. Bidang Informasi dan Komunikasi, semisal untuk membuat mobil antenna
7. Bidang manufaktur