Istilah smart manufacturing mungkin terdengar asing bagi sebagian orang. Namun sebenarnya, konsep ini semakin populer seiring dengan kemajuan teknologi yang digunakan dalam dunia industri. Dengan memanfaatkan teknologi yang semakin berkembang, sistem manufaktur bergerak lebih efisien, fleksibel dan responsif terhadap perubahan. Dengan sistem ini, perusahaan dapat meningkatkan kualitas produk, mempercepat waktu pengiriman, dan mengurangi biaya serta pemborosan.
Apa itu Smart Manufacturing?
Smart Manufacturing atau Manufaktur Cerdas merupakan sistem manufaktur yang saling terintegrasi dengan adanya penerapan teknologi cerdas yang dikembangkan atas kreativitas manusia dan juga mesin. Smart Manufacturing ini bertujuan untuk memahami permasalahan kompleks pada industri manufaktur dan kemudian menemukan solusi-solusi untuk mengoptimalkan prosedurnya. Adanya penerapan inovasi ini, sistem produksi akan berjalan lebih efektif dan efisien dalam memproduksi produk, juga dapat meminimalisasi pemborosan.
Perbedaan utama antara manufaktur cerdas dengan manufaktur tradisional dapat dilihat dari penggunaan teknologinya. Manufaktur cerdas menggunakan teknologi canggih seperti IoT dan AI, sedangkan manufaktur tradisional masih bergantung pada proses manual dan sistem yang kurang terintegrasi. Selain itu, manufaktur cerdas biasanya menggunakan analisis data besar untuk membuat keputusan otomatis, sedangkan manufaktur tradisional masih bergantung pada proses manual.
Pada awalnya, fokus utama dalam manufaktur yaitu terletak pada produksi massal dan efisiensi biaya. Namun seiring dengan berjalannya waktu, para konsumen mengharapkan waktu pengiriman lebih cepat dan disertai dengan kualitas produk yang lebih baik. Keterbatasan sistem manufaktur tradisional yang digunakan ini semakin terlihat setelah para konsumen mengharapkan banyak hal, sehingga produsen memerlukan sistem yang lebih maju dan mudah beradaptasi. Dengan memanfaatkan teknologi canggih, sistem smart manufacturing ini dapat membantu produsen untuk menghasilkan produk yang sesuai dengan permintaan para konsumen.
Apa saja Prinsip Smart Manufacturing?
Prinsip dasar manufaktur cerdas adalah integrasi teknologi canggih agar proses dapat berjalan secara lebih efisien, responsif, dan adaptif. Berikut adalah beberapa pinsip utama yang mendasari sistem smart manufacturing.
Terbuka & Interoperabilitas
Dengan adanya keterbukaan dan interoperabilitas, berbagai alat dan sistem yang digunakan dapat saling bekerjasama dengan mudah meskipun dibuat oleh perusahaan yang berbeda-beda. Selain itu, prinsip ini akan memungkinkan data dan informasi yang ada lebih mudah untuk diakses di manapun. Sistem yang saling terhubung ini pun memungkinkan pemantauan secara real-time, dimana hal ini dapat menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi.
Berkelanjutan & Hemat Energi
Prinsip ini membantu produsen menghasilkan produk yang berkelanjutan dan lebih ramah lingkungan dengan cara pengoptimalan penggunaan sumber daya, meminimalkan dampak-dampak negatif untuk lingkungan, serta memberikan manfaat sosial dan ekonomi yang positif. Dalam hal ini, energi dianggap sebagai bahan proses produksi bukan hanya biaya tambahan. Informasi dan teknologi yang digunakan pun dapat menghasilkan produk yang dapat dipakai kembali, diperbaiki, dan didaur ulang.
Aman
Keamanan tentu saja menjadi salah satu aspek penting dalam proses manufaktur. Manufaktur cerdas memastikan bahwa semua bagian dari sistem itu terhubung satu sama lain dengan aman. Setiap sistem biasanya memiliki identitas yang diverifikasi dan sistem akan mengontrol orang atau sistem lain yang dapat mengaksesnya. Lalu sistem pun dapat mengetahui aktivitas yang tidak normal dan segera untuk mengatasinya. Jadi sistem-sistem yang terhubung ini dapat berkerja sama dengan aman tanpa hambatan, melindungi data, dan menjaga operasi tetap berjalan dengan baik.
Dapat di Sesuaikan
Smart Manufacturing dapat diterapkan di seluruh rantai pasokan dengan cara yang mudah disesuaikan dan biaya yang terjangkau. Sistem, komponen, atau pun sumber daya dapat diubah menyesuaikan permintaan yang berubah-ubah dengan lebih mudah. Dengan adanya prinsip ini, semua bagian dari industri memungkinkan untuk ikut serta dalam bekerja sama, menyesuaikan, dan berkembang tanpa biaya yang tinggi, sekaligus mendukung pertumbuhan dan adaptasi yang cepat.
Terorkestrasi
Sistem smart manufacturing ini mudah disesuaikan, prosesnya pun dapat diatur dengan efisien sehingga dapat menyesuaikan perubahan dengan cepat dan tetap menjalakan operasi meskipun terkendala. Dengan kemampuan modularitas dan orkestrasi, manufaktur cerdas ini dapat mengganti atau menambahkan komponen dengan mudah sesuai kebutuhan lalu mengelola komponen-komponen tersebut dengan baik.
Pemantauan Secara Real-Time
Smart Manufacturing ini menyatukan sumber daya dan proses secara digital, dan memantau segala sesuatu secara real-time. Maksudnya yaitu langsung dipantau berdasarkan peristiwa langsung daripada menunggu pembaruan secara berkala. Waktunya pun sedekat mungkin dengan waktu nyata sehingga prosesnya pun dapat dilakukan dengan lebih cepat.
Proaktif & Semi-Otomatis
Sistem yang digunakan dalam Smart Manufacturing ini dapat bertindak proaktif dan hampir otomatis mendekati waktu nyata. Hal ini dilakukan dengan menggunakan teknologi canggih yang dapat memprediksi dan memberikan petunjuk untuk dianalisis. Bertujuan agar pengelolaan operasi dapat lebih baik dan lebih efisien.
Apa Saja Manfaat yang Didapatkan Jika Menerapkan Sistem Smart Manufacturing?
Banyak perusahaan yang menerapkan sistem smart manufacturing dapat diartikan bahwa sistem ini memiliki manfaat yang sangat besar. Berikut adalah beberapa manfaat penerapan sistem manufaktur cerdas dalam proses industri.
Peningkatan Efisien
Produsen dapat mengoptimalkan proses produksi, mengurangi limbah, dan meningkatkan efisiensi operasional dengan memanfaat analisis data dan otomatisasi. Selain itu, proses manufaktur dapat diotomatisasi dan dimonitor secara real-time sehingga dapat mengurangi kesalahan. Hal ini memungkinkan perusahaan dapat memproduksi lebih banyak produk dengan biaya yang lebih rendah dan waktu yang lebih singkat.
Peningkatan Produktivitas
Smart manufacturing dapat mengoptimalkan sumber daya juga pengoperasian perusahaan, dan dapat juga meningkatkan output yang dibuat dengan bantuan teknologi. Artinya, produktivitas akan semakin meningkat dan hal ini merupakan manfaat yang sangat baik.
Fleksibilitas Maksimum
Dengan pemantauan secara virtual, adaptasi tempat dan waktu para pekerja akan lebih fleksibel karena dapat dilakukan kapanpun dan di manapun. Hal ini pun memungkinkan adaptasi cepat terhadap perubahan permintaan karena proses manufakturnya yang fleksibel. Output dan jadwal produksi juga dapat diperbarui secara dinamis.
Kelincahan yang Ditingkatkan
Produsen dapat beradaptasi terhadap perubahan dan memungkinkan inovasi produk dengan lebih cepat dengan bantuan teknologi yang canggih. Selain itu, perusahaan pun akan lebih mudah untuk menyesuaikan proses produksi dan merespon perubahan tanpa mengorbankan efisiensi ataupun kualitas. Perusahaan yang menerapkan sistem ini akan tetap kompetitif dalam lingkungan bisnis yang berubah-ubah.
Peningkatan Kualitas Produk
Dengan adanya prinsip real-time dan algoritma AI, proses manufaktur memungkinkan pemantauan dan kontrol lebih baik untuk memastikan produk memenuhi standar kualitas yang tinggi. Hal ini membantu mengurangi produk cacat dan meningkatkan kepuasan para konsumen.
Kesalahan Berkurang
Akibat adanya otomatisasi, data mengenai kondisi mesin pun akan terlihat. Teknologi akan mengetahui kesehatan mesin dan membantu memastikan bahwa mesin bekerja secara optimal agar dapat mengurangi kemungkinan cacat produk. Tindakan perbaikan dapat dilakukan lebih dahulu jika cacat diketahui lebih awal sehingga dapat lebih menghemat biaya dan pengiriman tetap sesuai dengan keinginan konsumen.
Pengiriman Tepat Waktu
Pengiriman tepat waktu ini bisa tercapai dengan bantuan teknologi yang canggih. Penggunaan teknologi dapat membantu mengelola dan melacak aliran barang secara real-time. Rute pengiriman dan manajemen persediaan pun memastikan bahwa produk tiba tepat waktu tanpa penundaan.
Penghematan Biaya
Penerapan smart manufacturing juga dapat meminimalkan waktu henti, mengurangi konsumsi energi, serta menurunkan biaya produksi dengan mengalokasikan sumber daya yang optimal. Dengan berbagai teknologi canggih, sangat memungkinkan jika perusahaan memproduksi lebih banyak produk dengan biaya yang lebih rendah dan meningkatkan keuntungan secara keseluruhan.
Apa Saja Komponen Utama yang Digunakan dalam sistem Smart Manufacturing?
Dalam membantu pengelolaannya, terdapat beberapa komponen utama pada sistem smart manufacturing, di antaranya:
Internet of Things (IoT)
IoT merupakan koneksi pada perangkat fisik yang saling terhubung melalui jaringan internet. Dalam konteks smart manufacturing, IoT digunakan untuk mengumpulkan data dan dapat memantau kondisi operasional secara langsung. Lalu penerapan IoT ini memberikan konektivitas yang jauh lebih baik antara sistem dan peralatan yang digunakan.
Big Data
Kumpulan data yang berisi informasi yang kompleks dari berbagai sumber digunakan dalam smart manufacturing. Contoh informasi pada big data yaitu parameter operasional, performa mesin, dan juga kualitas produk. Analisis menggunakan big data memungkinkan melakukan prediksi yang akurat sehingga dapat merencanakan proses pembuatan dengan sumber daya yang seefisien mungkin.
Cloud Computing
Cloud computing mendapatkan peran penting dalam smart manufacturing, yaitu untuk menyimpan dan mengelola data produksi pada pusat data secara virtual. Data-data yang ada dapat disimpan, diproses, diakses, dan dikelola lebih fleksibel oleh berbagai pihak terkait.
Sistem Automasi
Dengan menerapkan sistem automasi yang terintegrasi, pengambilan keputusan memungkinkan akan lebih baik, optimisasi pun berkelanjutan, serta analisis secara langsung. Hal ini dapat mengefisienkan kinerja dan mengurangi human error.
Artificial Intelligence (AI) dan Machine Learning (ML)
Dalam smart manufacturing, AI dan ML dapat mengoptimalkan proses produksi dengan menganalisis data secara real-time. Teknologi ini dapat mendeteksi cacat dengan akurasi yang tinggi, mengurangi tingkat pemborosan, memastikan kualitas produk yang baik, mengoptimalkan jadwal produksi, dan memaksimalkan efisiensi dengan kecepatan, produktivitas, dan fleksibilitas yang tinggi.
Konektivitas 5G
Dengan konektivitas ini, data real-time akan lebih cepat dan stabil terkirim sehingga meningkatkan efisien operasional. Kemampuannya untuk merespon secara instan dapat mengurangi keterlambatan dalam proses produksi. Selain itu, kapasitas jaringannya yang besar dapat menghubungkan banyak perangkat sekaligus tanpa menurunkan jaringan kinerja.
Augmented Reality (AR) dan Virtual Reality (VR)
Dalam smart manufacturing, AR dapat digunakan untuk menambahkan elemen digital ke pandangan dunia nyata, misalnya instruksi di layar. Lalu VR pun dapat digunakan untuk menciptakan dunia digital sepenuhnya sehingga produsen dapat berinteraksi secara langsung dengan simulasi 3D.
Apa Saja Tantangan dalam Mengimplementasikan Smart Manufacturing?
Sebelum menerapkan smart manufacturing di perusahaan, biasanya para produsen menghadapi sejumlah tantangan. Bahkan saat penerapannya pun produsen tetap menghadapi beberapa ancaman, diantaranya sebagai berikut.
Biaya Investasi yang Tinggi
Dalam menerapkan smart manufacturing tentu saja dibutuhkan teknologi yang canggih. Teknologi yang akan digunakan membutuhkan investasi awal yang sangat besar. Selain itu dalam mengganti sistem, pengoperasikan, pemeliharaan, dan juga perbaikan tentu saja membutuhkan biaya yang tidak sedikit. Investasi besar ini menjadi penghalang terutama bagi perusahaan kecil dan menengah.
Keamanan Data
Adanya prinsip keterbukaan dalam smart manufacturing dapat memunculkan tantangan baru, yaitu rahasia perusahaan bisa saja terbongkar. Sistem bisa saja diretas dan diakses secara tidak sah sehingga data dan operasi dapat rusak. Informasi yang sensitif seperti data rahasia perusahaan bisa saja terlihat oleh para peretas dan hal ini akan sangat merugikan produsen.
Kekurangan Tenaga Kerja Terampil
Terbiasa menggunakan teknologi canggih sangat memungkinkan para tenaga kerja memiliki keterampilan kerja yang semakin berkurang. Selain itu, teknologi yang digunakan biasanya berbeda dan lebih canggih sehingga dibutuhkan pelatihan keterampilan tenaga kerja dalam mengoperasikannya. Para tenaga kerja perlu menyesuaikan diri dengan teknologi dan proses produksi yang semakin berkembang.
Integrasi dengan Sistem Lama
Banyak perusahaan yang masih menggunakan sistem lama yang sulit diintegrasikan dengan teknologi terbaru, hal ini sering memunculkan masalah dalam hal kesesuaian. Mengganti sistem lama pun pasti membutuhkan biaya yang tinggi. Selain itu, data dari sistem lama ke sistem baru memerlukan teknik khusus untuk dipindahkan dan disatukan. Dalam menyatukan data ini, sering kali menghadapi tantangan teknis dan keamanan.
Regulasi
Sering kali teknologi baru tidak langsung sesuai dengan regulasi yang ada. Hal ini akan menjadikan perusahaan harus lebih memastikan bahwa inovasi yang dikembangkan tetap memenuhi sesuai peraturan yang berlaku. Perusahaan harus selalu waspada pada perubahan regulasi dan memastikan bahwa proses pembuatan produk tetap legal dan sesuai standar.
Ketersediaan Teknologi
Teknologi terbaru yang ada mungkin belum sepenuhnya stabil sehingga penerapan sistem ini mungkin akan menghadapi kendala teknis. Ketersediaan teknologi mungkin menjadi masalah terutama di daerah yang kurang berkembang.
Contoh Penerapan Sistem Smart Manufacturing
Salah satu perusahaan yang mengimplementasikan smart manufacturing yaitu Adidas Speed Factory. Perusahaan ini menggunakan robot yang dibantu oleh manusia untuk memproduksi sepatu dalam jumlah yang sangat banyak secara efisien. Adapun penggunaan teknologi 3D printing untuk membuat replika dengan lebih mudah dan cepat. Adidas pun menggunakan teknologi canggih seperti komputer, laser, hingga teknologi 4D dalam kegiatan produksi seperti proses penjahitan dan pemotongan. Teknologi yang perusahaan Adidas gunakan memungkinkan untuk menguji metode produksi baru dan menerapkannya pada produk lain.
Tentu saja Adidas pun pernah menghadapi beberapa tantangan saat pertama kali mengimplementasikan smart manufacturing ini misalnya saat mengintegrasikan teknologi baru dengan sistem lama yang membutuhkan waktu yang lama serta biaya yang besar. Persaingan dan perubahan tren pun merupakan tantangan lain perusahaan Adidas dalam memproduksi produk mereka. Persaingan tersebut meningkatkan tekanan pada Adidas untuk terus berinovasi dan mempertahankan loyalitas pada para konsumen. Selain itu, produk yang tidak bisa mengikuti perubahan tentu saja berisiko tersingkir dari persaingan. Maka dari itu, Adidas semakin mengembangkan inovasi produknya dengan membangun Speed Factory yang menggunakan otomatisasi dan teknologi canggih untuk meningkatkan efisiensi produk.
Bagaimana Penerapan Smart Manufacturing di Masa Depan?
Penerapan smart manufacturing di dunia industri semakin banyak dan berkembang. Berikut adalah beberapa prediksi terhadap penggunaan sistem manufaktur cerdas di masa depan.
Peluang untuk bekerja secara jarak jauh lebih banyak
Karena teknologi yang semakin canggih, segala hal termasuk pemantauan proses dapat dilihat hanya secara virtual. Pengaksesan data dan sistem manufaktur dapat dilakukan meskipun tanpa kehadiran fisik di tempat tersebut. Hal ini menawarkan fleksibilitas dan efisien yang lebih baik dalam pekerjaan operasional.
Mewujudkan harapan konsumen
Harapan konsumen semakin tinggi pada produsen. Mulai dari harga yang terjangkau, kualitas produk yang baik, bahkan pengiriman yang cepat. Hal ini tentu saja membutuhkan otomatisasi dan akurasi yang tepat. Dengan adanya smart manufacturing, diharapkan akan membantu para produsen untuk mendorong proses kemajuan manufaktur dengan cepat.
Pemantauan kondisi mesin dengan sensor
Fasilitas untuk memantau kondisi mesin mungkin akan meningkat dengan menggunakan sensor. Pemantauan ini dilakukan secara konstan dan real-time sehingga menghasilkan mesin yang berkualitas. Adanya teknologi ini akan meningkatkan fleksibilitas dalam pemantauan kondisi mesin.
Dapat meningkatan keuntungan
Dengan menggunakan pendekatan proaktif, smart manufacturing dapat mengurangi waktu henti yang memungkinkan fasilitas untuk memperoleh produktivitas yang maksimum. AI dapat membantu mengidentifikasi pola sehingga akan didapatkan pengambilan keputusan yang baik.
Mempersiapkan diri menghadapi perubahan
Teknologi AI dapat mengidentifikasi dan memahami perilaku pelanggan dan tren pasar. Hal ini membuat produsen bisa mengantisipasi masalah dan merencanakan langkah-langkah yang tetap untuk tertap renponsif terhadap perubahan.
Penggunaan AI dan VR
Teknologi AI dapat digunakan untuk meramal dan merencanakan proses lebih akurat. Selain itu VR pun dapat mensimulasikan lingkungan perusahaan secara real-time berdasarkan data yang dikumpulkan. Sebab itulah, penggunaan teknologi ini dapat mengoptimalkan kinerja bahkan dari jarak jauh.
Kesempatan untuk belajar
Perkembangan AI tentu saja harus disertai dengan perkembangan keterampilan para tenaga kerja. Alih-alih menggantikan manusia, AI akan membutuhkan para tenaga kerja yang pandai mengelolanya. Dengan perubahan ini, akan lebih banyak orang yang berinvestasi dengan budaya belajar dalam pengembangan keterampilan.
Robot semakin berkembang
Mesin otomatis serbaguna yang berkembang ini memungkinkan bekerja berdampingan dengan para tenaga kerja manusia dan membantu para pekerja manusia untuk mengerjakan pekerjaan yang berulang ataupun yang berbahaya. Adanya robot ini mempermudah tugas manufaktur secara langsung.
Munculnya platform rantai pasokan
Teknologi yang digunakan pada smart manufacturing tentu saja memengaruhi rantai pasokan. Munculnya platform rantai pasokan akan mambantu menyederhanakan proses produksi karena produsen dan pemasok akan memperoleh cara yang baru untuk bekerja sama.
Keamanan siber dalam manufaktur
Keamanan siber dalam manufaktur itu sering kali terancam. Maka dari itu, dibutuhkan protokol keamanan yang kuat dan canggih seperti AI yang dapat mendeteksi ancaman agar meminimalisir bahkan menghilangkan ancaman-ancaman yang ada pada keamanan dan kerahasiaan.
Kesimpulan
