Ikhtisar
Metrologi merupakan salah satu ilmu di bidang teknik yang besar peranannya dalam menentukan produktivitas industri manufaktur. Metrologi sering diartikan sebagai ilmu pengukuran. Di dalamnya diuraikan tentang pentingnya pengukuran dengan benar, teknik-teknik pengukuran, serta evaluasi hasil pengukuran itu sendiri. Meski demikian, sejauh ini belum banyak buku yang mengulas ilmu metrologi, khususnya untuk aplikasi industri manufaktur, yang ditulis dalam bahasa Indonesia.
Buku Metrologi dalam Industri Manufaktur ini disusun untuk merangkum dan mendiskusikan ilmu metrologi dalam industri manufaktur. Penulis menyajikan beberapa topik yang relevan dengan kebutuhan dalam proses pengukuran dan inspeksi di industri manufaktur dan menyusunnya dalam serangkaian bab dalam buku ini. Penggunaan metrologi untuk kasus-kasus khusus yang tidak umum juga dijelaskan di buku ini. Seiring dengan perkembangan zaman, nanoteknologi menjadi bagian tak terpisahkan dari dunia industri manufaktur. Oleh karenanya, diulas pula isu nanometrologi yang saat ini menjadi tren dalam dunia industri.
Pendahuluan / Prolog
Kata Pengantar
Metrologi merupakan salah satu ilmu di bidang teknik yang besar peranannya dalam menentukan produktivitas industri manufaktur. Metrologi diartikan sebagai ilmu pengukuran yang di dalamnya diuraikan tentang pentingnya pengukuran dengan benar, teknik-teknik pengukuran, serta evaluasi hasil pengukuran. Meski demikian, sejauh ini belum banyak buku yang mengulas ilmu metrologi, khususnya untuk aplikasi industri manufaktur yang ditulis dalam bahasa Indonesia.
Buku Metrologi dalam Industri Manufaktur ini disusun untuk merangkum dan mendiskusikan ilmu metrologi dalam industri manufaktur. Penulis menyajikan beberapa topik yang relevan dengan kebutuhan dalam proses pengukuran dan inspeksi di industri manufaktur serta menyusunnya dalam serangkaian bab dalam buku ini.
Buku ini diawali dengan penjelasan mengenai definisi dan konsep ilmu metrologi yang tersaji dalam Bab I. Selanjutnya, keterkaitan antara ilmu metrologi, cetak biru, dan gambar teknik diulas secara mendetail di Bab II. Pada Bab III, konsep umum pengukuran dijabarkan sebagai dasar yang dapat digunakan dalam proses pengukuran. Bab IV membahas batasan, suaian, dan toleransi dalam proses pengukuran. Sementara itu, pengukuran dimensi panjang dan sudut dijelaskan pada Bab V dan VI.
Penggunaan metrologi untuk kasus-kasus khusus yang tidak umum juga dijelaskan di buku ini, sebagaimana diulas pada Bab VII. Perlunya sistem pengukuran yang tepat dalam dunia industri dan akademis diuraikan pada Bab VIII. Pada Bab IX, penggunaan transduser sebagai alat bantu pengukuran dijelaskan. Sementara itu, Bab X hingga XII membahas gaya, torsi, dan regangan serta pengukuran temperatur dan tekanan. Seiring dengan perkembangan zaman, nanoteknologi menjadi bagian tak terpisahkan dari dunia industri manufaktur. Oleh karena itu, pada Bab XIII diulas isu nanometrologi yang saat ini menjadi tren dalam dunia industri. Di akhir pembahasan buku ini, pada Bab XIV diuraikan tentang analisis dan teknik penyampaian hasil pengukuran sehingga dapat digunakan secara tepat sesuai peruntukannya.
Secara umum, keseluruhan bab yang ditampilkan dalam buku ini dikemas dalam format yang ringkas dan mudah dipahami tanpa kehilangan unsur-unsur penting dalam dunia metrologi. Semua bab mengusung kepentingan metrologi dalam industri dengan penjelasan yang runtut dan langsung pada pokok bahasan.
Penulis menyadari bahwa buku ini masih mengandung banyak kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun dari pembaca akan menjadi masukan yang berharga bagi buku-buku penulis selanjutnya. Akhir kata, terlantun harapan semoga buku ini dapat memberikan secuil manfaat bagi ilmu pengetahuan, dunia akademis, maupun industri manufaktur di Indonesia.
Yogyakarta
Penulis
Penulis
Muhammad Akhsin Muflikhun - Muhammad Akhsin Muflikhun lahir di Klaten, Jawa Tengah, pada tahun 1988, dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik (S.T.) dari Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada (2012); Master of Science in Mechanical Engineering (MSME) di bidang Teknik Mesin Fokus di Manufaktur Nanomaterial, De La Salle University, Manila, Filipina (2015); serta Ph.D. di bidang Mechanics of Composite Materials (Teknik Aeronautics and Astronautics), The University of Tokyo, Jepang (2020). M. A. Muflikhun, Ph.D. sekarang merupakan dosen di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada dan mempunyai research interest pada bidang Fracture mechanics, Hybrid laminates, Nano-Micro technology, dan Advanced Manufacturing. M. A. Muflikhun, Ph.D. merupakan penerima beasiswa JICA (S2 dan S3), dosen tamu di Universitat Autonoma de Barcelona (Erasmus Mundus Funding) tahun 2017, sekolah musim panas di Peking University, China tahun 2019, dan peneliti tamu di Institute of Plastic and Composite, Hamburg Institute of Technology tahun 2021–2022 (DAAD Funding).
Budi Arifvianto - Budi Arifvianto lahir di Yogyakarta, pada tahun 1983 dan mendapatkan gelar sarjana teknik (S.T.) dengan predikat cum laude dari Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin dan Industri (2005); master of biotechnology (M.Biotech.) dengan predikat cum laude di Sekolah Pascasarjana Universitas Gadjah Mada (2008); serta Dr. di bidang biomechanical engineering dari Delft University of Technology, Belanda (2017). Dr. Budi Arifvianto saat ini menjadi staf pengajar diDepartemen Teknik Mesin dan Industri dan peneliti di Centre for Innovation of Medical Equipment and Devices (CIMEDs), Universitas Gadjah Mada. Biomaterials, surface engineering, powder technology, dan additive manufacturing menjadi bidang riset yang digeluti oleh Dr. Budi Arifvianto saat ini. Pada 2011, Dr. Budi Arifvianto mendapatkan Penghargaan Insan Berprestasi UGM Kategori Publikasi Internasional Terbaik.
Muslim Mahardika - Muslim Mahardika lahir di Sragen, Jawa Tengah, pada tahun 1979, dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik (S.T.) dengan predikat Cum Laude dari Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada (2002), Master of Engineering (M.Eng.) di bidang Engineering Design and Manufacture, University of Malaya, Malaysia (2005), serta Ph.D. di bidang Integrated Design Engineering (Manufacturing Engineering), Keio University, Jepang (2009). Dr. Muslim sekarang merupakan dosen di Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada dan mempunyai research interest pada bidang Micro/Nano-machining dan Advanced Metrology. Dr. Muslim merupakan Juara 1 Dosen Berprestasi tingkat UGM (2016) dan Juara 1 Dosen Berprestasi bidang Sains dan Teknologi tingkat Nasional (2017).
Urip Agus Salim - Urip Agus Salim lahir di Tuban, Jawa Timur, pada tahun 1971 dan mendapatkan gelar sarjana teknik (S.T.) dari Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin dan Industri, Universitas Gadjah Mada (1996); master of engineering science (M.Eng.Sc.) di bidang engineering materials and manufacture dari University of Malaya, Malaysia (2005); serta Dr. di bidang integrated design engineering (teknik mesin) dari Universitas Gadjah Mada (2015). Dr. Urip Agus Salim sekarang menjadi dosen di Program Studi Teknik Mesin, Departemen Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada dan mempunyai minat penelitian pada bidang materials, design and manufacturing dan simulasi. Sebelum menjadi dosen di DTMI, Urip Agus Salim pernah bekerja pada Industri Pesawat Terbang Nusantara (PT IPTN) sebagai design engineer yang banyak terlibat dalam mengerjakan stress analysis dan fracture and fatigue mechanics.
Daftar Isi
Sampul
Kata Pengantar
Daftar Isi
Daftar Tabel
Daftar Gambar
Bab I Definisi dan Konsep Metrologi dalam Industri Manufaktur
1.1. Definisi dan Sejarah Singkat Metrologi
1.2. Inspeksi dalam Industri Manufaktur
1.3. Peran Metrologi dalam Inspeksi di Industri Manufaktur
1.4. Akurasi dan Presisi
Bab II Cetak Biru, Gambar Teknik, dan Peranannya dalam Metrologi
2.1. Cetak Biru
2.2. Gambar Teknik, Jenis, dan Persyaratannya
2.3. Ketika Gambar Selesai Dibuat, Apakah Perancangan Selesai?
2.4. Pahami Data-Data yang Ditempatkan pada Gambar Teknik
2.5. Kesalahan yang Paling Umum dalam Gambar Teknik
Bab III Pengukuran
3.1. Konsep Umum Pengukuran
3.2. Kalibrasi Instrumen Pengukuran
3.3. Kesalahan Sistematis dan Kesalahan Acak
3.3.1. Kesalahan Sistematis
3.3.2. Kesalahan Acak
3.4. Pengukuran Langsung dan Tidak Langsung
3.4.1. Pengukuran Langsung
3.4.2. Pengukuran Tidak Langsung
3.5. Dimensi dan Satuan
Bab IV Batasan, Suaian, dan Toleransi
4.1. Ketidakakuratan dalam Pengukuran
4.2. Batasan Dimensi dan Toleransi
4.3. Prinsip Interchangeability
4.4. Jenis-Jenis Toleransi
4.4.1. Toleransi Unilateral
4.4.2. Toleransi Bilateral
4.4.3. Toleransi Gabungan atau Toleransi Kompon
4.4.4. Toleransi Geometri
4.4.5. Akumulasi Nilai Toleransi
4.5. Maximum dan Minimum Metal Conditions
4.6. Suaian
4.6.1. Clearance Fits
4.6.2. Interference Fits
4.6.3. Transition Fits
4.7. Sistem Hole Basis dan Shaft Basis
4.8. Contoh-Contoh Penggunaan Batasan, Toleransi, dan Suaian
Bab V Pengukuran Besaran Panjang
5.1. Alat Bantu Pengukuran Besaran Panjang
5.2. Alat Ukur Besaran Panjang
5.2.1. Mistar Baja
5.2.2. Depth Gauge
5.2.3. Kaliper
5.2.4. Mikrometer
Bab VI Pengukuran Besaran Sudut
6.1. Universal Bevel Protractor
6.2. Sine Bar
6.3. Angle Gauge
6.4. Combination Set
Bab VII Metrologi Tidak Umum
7.1. Pendahuluan
7.2. Sistem Manufaktur Fleksibel (Flexible Manufacturing System)
7.3. Mesin Pengukur Koordinat (Coordinate Measuring Machines)
7.3.1. Struktur CMM
7.3.2. Probe dalam Struktur CMM
7.3.3. Pemrograman dalam CMM
7.4. CMM dalam Permesinan
7.4.1. CMM Mesin Bubut
7.4.2. CMM Mesin Milling
7.4.3. CMM Mesin Drilling
7.4.4. CMM dalam Inspeksi Otomatis
Bab VIII Sistem Pengukuran
8.1. Pendahuluan
8.2. Standar Internasional dalam Pengukuran
8.3. Pengukuran Akurasi dan Presisi
8.4. Analisis Sistem Pengukuran
8.5. Sistem Pengukuran Linearity
8.5.1. Best Fit Line
8.5.2. End Point Line
8.5.3. Terminal Line
8.5.4. Least Square Line
8.6. Sistem Pengukuran Resolution
8.7. Treshold, Drift, Stability Zero, dan Loading Effect
8.8. Sistem Respons
8.9. Unsur Fungsional Sistem Pengukuran
8.9.1. Detektor Primer-tahap Transduser
8.9.2. Tahap Modifikasi Menengah
8.9.3. Tahap Keluaran atau Penghentian
Bab IX Transduser
9.1. Pendahuluan
9.2. Komponen Transduser
9.3. Efisiensi Transfer
9.4. Klasifikasi Transduser
9.41. Transduser Primer dan Sekunder
9.4.2. Transduser Berdasarkan Prinsip Transduksi
9.4.3. Transduser Aktif dan Pasif
9.4.4. Transduser Analog dan Digital
9.4.5. Transduser Langsung dan Terbalik
9.4.6. Transduser Nol dan Defleksi
9.5. Syarat dan Kualitas Transduser
9.6. Alat Modifikasi Antara
9.7. Aplikasi Mekanis (Mechanical Amplification)
9.8. Problem Temperatur dan Toleransi
9.9. Keunggulan Perangkat Modifikasi Intermediasi Listrik
9.10. Electronic Amplifiers (Amplifier Elektronik)
9.11. Telemetri
9.12. Terminating Devices
Bab X Pengukuran Gaya, Torsi, dan Regangan
10.1. Pendahuluan
10.2. Pengukuran Gaya
10.3. Pengukuran Regangan
10.4. Pengukuran Gaya (Load Cell)
10.5. Balok Kantilever
10.6. Proving Rings
10.7. Pengukuran Torsi
10.8. Pengukuran Regangan pada Hambatan Listrik
10.9. Kegunaan dan Material Strain Gauge
10.10. Faktor Gauge
Bab IX Pengukuran Temperatur
11.1. Pendahuluan
11.2. Faktor Pengukuran Temperatur
11.3. Alat Pengukur Temperatur
11.3.1. Termokopel
11.3.2. Resistance Temperature Detectors (RTD)
11.3.3. Termistor
11.3.4. Termometer Cair
11.3.5. Termometer Tekanan
11.3.6. Bimetallic Termometer
11.3.7. Pyrometry
Bab XII Pengukuran Tekanan
12.1. Pendahuluan
12.2. Skala Pengukuran Tekanan
12.3. Metode Pengukuran Tekanan
12.4. Satuan dan Faktor Konversi dalam Tekanan
12.5. Jenis-Jenis Alat Pengukur Tekanan
12.5.1. Ring Penyeimbang (Ring Balance)
12.5.2. Manometer Bel Terbalik (Inverted Bell Manometer)
12.5.3. Transduser Elastik
12.5.4. Transduser Tekanan Listrik
12.5.5. Piston Gauge (Pengukur Piston)
12.6. Pengukuran Hampa
12.6.1. Pengukur Hampa Ionisasi
12.6.2. Pengukur Hampa Pirani
12.6.3. Pengukur Hampa McLeod
12.7. Pengukuran Tekanan Tinggi
Bab XIII Nanometrologi
13.1. Pendahuluan tentang Nanometrologi
13.2. Teknologi Nano
13.3. Pentingnya Nanometrologi
13.4. Pengenalan Mikroskop Nano
13.5. Sistem Difraksi Sinar-X
BAB XIV Statistik Dasar dalam Metrologi
Referensi
Tentang Penulis
