Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi selama dua dekade terakhir telah menstimulus penciptaan berbagai produk mutakhir dengan fitur berukuran mikrometer. Beberapa produk seperti saluran mikro, reaktor mikro, alat mekanik mikro, cetakan mikro, dan nosel miko, memiliki fitur fisik dalam ukuran mikro dan semuanya dibutuhkan dalam bidang biomedik, alat-alat bedah, dan sistem elektro-mekanik mikro. Micro-milling merupakan salah satu teknik pemesinan yang diunggulkan untuk memenuhi kebutuhan manufaktur produk-produk mikro tersebut. Proses pemensinan micro-milling pada dasarnya merupakan turunan dari pemesinan konvensional macro-milling dengan ukuran yang pahat yang diperkecil.
“Mendapatkan dan menjaga kualitas hasil pemesinan micro-milling merupakan sebuah tantangan yang besar dikarenakan pemesinan micro-milling telah diketahui memiliki beberapa masalah spesifik, yaitu defleksi pahat, run-out pahat, dan penggerusan, keausan, dan patahnya pahat sebelum umur pakai yang seharusnya. Untuk memastikan proses pemesinan yang sedang berlangsung berada dalam kondisi yang tepat sesuai spesifikasi maka dibutuhkan pemantauan, dalam penelitian saya ini utamanya, keausan pahat selama proses pemesinan berlangsung,” jelas Christiand terkait penelitiannya.
Penelitian ini dibahas Christiand dalam disertasinya di Program Doktor Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FTUI), yang berjudul “Pengembangan Sistem Pemantauan Keausan Pahat Untuk Pemesinan Micro-Milling Berbasis Teknologi Digital Twin”. Disertasi ini dipresentasikan pada sidang Promosi Doktor FTUI yang dilaksanakan pada Kamis (27/6) di Aula K.301, Gedung K FTUI.
Dalam penelitiannya, Christiand menggunakan teknologi yang belakangan ini telah diperkenalkan sebuah konsep baru, yaitu digital twin. Mengutip dari definisi digital twin yang ditulis oleh Tao dkk. ”bahwa pada dasarnya digital twin merupakan sebuah simulasi dari sebuah produk yang rumit yang menggabungkan banyak hukum fisika, skala yang bervariasi, dan juga ilmu probabilistik, serta menggunakan model-model fisika yang terbaik, sensor data, dsb., untuk mencerminkan kehidupan (baca: dinamika) dari objek yang menjadi kembarannya”. Definisi tersebut berakar dari definisi yang dibuat oleh NASA (National Aeronautics and Space Administration) pada tahun 2012.
”Teknologi digital twin membuka kemungkinan sebuah metode baru untuk mengembangkan sebuah sistem pemantauan keausan pahat yang lebih prognostik dengan cara mensimulasikan dinamika dari kondisi pahat yang dapat dimonitor, dipantau, dan diprediksi. Dengan demikian, ketidaknormalan (abnormality) kondisi pahat selama proses pemesinan dapat disimpulkan dari hasil prediksi berdasar pada simulasi digital twin. Pada akhirnya, kualitas yang baik dari produk mikro dapat dicapai dengan menghindari kondisi pahat yang tidak layak,” jelas Christiand.
Pada disertasi ini dibahas tentang pengembangan sebuah sistem pemantauan keausan pahat berbasis teknologi digital twin untuk proses micro-milling. Sistem yang dikembangkan dapat digunakan untuk mengetahui kondisi pahat dalam proses pemesinan yang sedang berlangsung dengan menggunakan variabel-variabel tersimulasi maupun dari data sensor. Model virtual yang digunakan dalam sistem dibangun melibatkan model mekanistik dari proses pemesinan micro-milling yang merupakan bagian dari pendekatan berdasar hukum fisika (physics-based approach). Disertasi ini membahas konstruksi model virtual yang digunakan berdasarkan model-model fisika yang terkait proses micro-milling, seperti : model dinamika dari motor spindle, pengendali (controller) spindle, dan torsi potong (cutting torque), sampai tersedianya layanan pemantauan nilai keausan pahat beserta analisis kinerja sistem.
Dekan FTUI, Prof. Dr. Ir. Heri Hermansyah, S.T., M.Eng., IPU. menyampaikan, ”Penelitian ini merupakan terobosan penting dalam bidang teknik mesin dan manufaktur. Dengan mengintegrasikan teknologi digital twin, penelitian ini tidak hanya meningkatkan efisiensi dan akurasi proses pemesinan micro-milling, tetapi juga menawarkan solusi inovatif dalam memantau dan menganalisis keausan pahat secara real-time. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi signifikan terhadap peningkatan kualitas produk dan pengurangan biaya produksi di industri manufaktur.”
Dalam sidang promosi doktor ini, turut hadir pula Dekan Fakultas Teknik Universitas Katolik Indonesia Atma Jaya, Prof. Dr. Ir. Djoko Setyanto, M.Sc., IPU, ACPE, APEC Eng. Beliau pun turut memberi sambutan dalam sidang promosi doktor ini, “Kami berterima kasih kepada Ketua Sidang, Promotor, Ko-Promotor, juga Tim Penguji, atas yang diberikan sehingga rekan kami lulus menjadi Doktor. Kami berharap Saudara Christiand dapat menjadi contoh untuk penelitian selanjutnya dan dapat melanjutkan kewajibannya di Unika Atma Jaya.”
Melalui disertasi ini, Christiand berhasil meraih gelar Doktor dengan predikat Sangat Memuaskan, IPK 4. Ia merupakan Doktor ke-108 yang lulus dari Departemen Teknik Mesin dan Doktor ke-551 di Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Sidang promosi doktor ini dipimpin Ketua Sidang, Prof. Dr. Ir. Yanuar, M.Eng., M.Sc., dengan Promotor, Prof. Dr. Ir. Gandjar Kiswanto, M.Eng., dan Ko-Promotor, Prof. Dr. Ario Sunar Baskoro, S.T., M.T., M.Eng. Ketua Penguji, Prof. Dr. Ir. Tresna P. Soemardi, S.R., M.Si., IPU. ASEAN Eng., mengetuai Tim Penguji yang terdiri dari, Jos Istiyanto, S.T., M.T., Ph.D., Dr.-Ing. Mohamad Adhitya, S.T., M.Sc., Dr. Eng. Radon Dhelika, B.M.Eng., Rendi Kurniawan, S.T., M.S.Eng., Ph.D., dan Rusnaldy, S.T., M.T., Ph.D.
***
Kantor Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
