## PENINGKATAN KETRAMPILAN PENGOPERASIAN

## SOFTWARE CAD/CAM DAN MESIN 3D PRINTER PADA GURU SMK
1* Redyarsa Dharma Bintara, 2 Heru Suryanto, 3 Aminnudin, 4 Yanuar Rohmat Aji Pradana, 5 Ferian Rizki Arbianto Universitas Negeri Malang
*e-mail: redyarsa.dharma.ft@um.ac.id
Abstrak: Kegiatan  pengabdian  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  ketrampilan para  guru  jurusan  mesin  Sekolah  Menengah  Kejuruan  (SMK)  se-Kota  dan Kabupaten  Blitar  dalam  bidang  CAM.  Meningkatnya  kualitas  guru  diharapkan pula  dapat  menjadi  bagian  dari  upaya  menyiapkan    lulusan  yang  lebih kompestitif  sebelum  memasuki  dunia  kerja.  Proses  pelatihan  dimulai  dari penginstalan  dan  pengenalan  software  CAD  dan  CAM,  pembuatan  model  3D dan  pencetakan  model  menjadi  3D  fisik  model.  Hasil  pelatihan  menunjukan adanya  peningkatan  penguasaan  software  CAD,  pengetahuan  dan  penguasaan software  3D  Printing  dan  penggunaan  mesin  3D  Printer.  Luaran  yang  meyertai dari  kegiatan  ini  berupa  penambahan  modul  pelatihan  sebagai  panduan belajarnya.
Kata kunci: CAD, CAM, Guru SMK mesin, 3D Printing
Abstract: This service activity aims to improve the skills of teachers majoring in Vocational  High  School  (SMK)  machines  in  the  City  and  District  of  Blitar  in  the field  of  CAM.  Increasing  the  quality  of  teachers  is  also  expected  to  be  part  of efforts  to  prepare  graduates  who  are  more  competitive  before  entering  the workforce.  The  training  process  begins  with  the  installation  and  introduction  of CAD  and  CAM  software,  the  creation  of  3D  models  and  the  printing  of  models into  physical  3D  models.  The  training  results  showed  an  increase  in  mastery  of CAD software, knowledge and mastery of 3D Printing software and the use of 3D Printer  machines.  The  output  that  follows  from  this  activity  is  the  addition  of training modules as a study guide.
Keywords: CAD, CAM, Machine Vocational Teacher, 3D Printing

## PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  sebuah  negara  agraris  yang  sedang  berusaha  menjadi negara  industri  baru,  dengan  industri  manufaktur  sebagai  motor  penggerak pertumbuhan  ekonomi  (Yusof,  2011).  Oleh  sebab  itu,  sangat  penting meningkatkan  pengetahuan  terhadap  kemajuan  teknologi  untuk  bangsa Indonesia  terutama  untuk  guru  dan  siswa  ditingkat  Sekolah  Menengah Kejuruhan (SMK). SMK N 1 Blitar merupakan salah satu SMK terbesar di kota
Blitar yang memiliki jurusan Mesin dengan salah satu pelajaran yang diajarkan yaitu  CAD/CAM.  SMK  tersebut  berada  di  desa  plosokerep  kecamatan sananwetan, kota Blitar.
Pada  jurusan  ini,  terdapat  tiga  puluh  tiga  (33)  murid  SMK  N  1  Blitar jurusan  Mesin  sudah  mendapatkan  materi  CAD.  Hasil  data  ini  didapatkan setelah melakukan survei kepada lulusan murid SMK N 1 Blitar jurusan mesin yang  melanjutkan  studi  di  teknik  Mesin  Universitas  Negeri  Malang.  Akan tetapi, keseluruhan murid tersebut belum pernah mengetahui tentang aplikasi CAD  ke  teknologi  3D printing .  Hasil  survei  juga  menunjukan  hanya  terdapat dua  hingga  tiga  guru  yang  menguasai  pengetahuan  CAD  dan  CAM. Berdasarkan hasil survei tersebut, belum adanya pengetahuan dan penguasaan teknologi 3D printing oleh guru pengajar. Pada jurusan Mesin di tingkat SMK, teknologi  3D printing ini  sejalan  dengan  mata  pelajaran  CAD  dan  CAM (MasterCAM).  Jumlah  SMK  di  tingkat  kota dan  kabupaten  Blitar  mencapai  49 (17 kota dan 32 kabupaten) (Kemdikbud, 2019). Dengan adanya data ini, maka terdapat  potensi  besar  untuk  diadakannya  pelatihan  CAD  dan  teknologi  3D printing di tingkat SMK se Kota dan Kabupaten Blitar.
Computer Aided Design (CAD) merupakan ilmu yang mempelajari tata cara pe model an dengan menggunakan bantuan  perangkat komputer (Rekow, 1987). Proses  pembuatan  3D model melibatkan  beberapa  tahapan  diantaranya Sketching 2D  dan  selanjutnya  pembuatan  3D  solid model berdasarkan Sketch yang  telah  dibuat  (Mustun,  2016),  istilah  CAD  ini  sudah  diperkenalkakan  di tingkat  SMK  dan  digunakan  sebagai  pelajaran  praktium,  terutama  di  jurusan teknik Mesin. Istilah CAD juga sering digunakan dalam matakuliah pe model an di bangku kuliah terutama pada jurusan teknik mesin dan sipil. Pada dasarnya pengetahuan  CAD  tersebut  sangat  dibutuhkan  diperindustrian  untuk menunjang  pembuatan  dokumentasi  (2D  dan  3D),  visualisasi/rendering, animasi  dan  persiapan  proses  manufaktur  suatu  produk  sebelum  dilakukan proses manufaktur (Cohn, 2018).
Additive manufacturing atau sering dikenal dengan istilah 3D Printing (Ilya, 2016)  adalah  teknologi  yang  digunakan  untuk  menciptakan  sebuah  objek  3D fisik model dengan metode menumpuk material layer by layer . Pada umumnya, teknologi ini digunakan untuk membuat replika 3D model sebelum diproduksi secara  masal.  Teknologi  ini  banyak  digunakan  pada  bidang  industri  otomotif, seperti  pembuatan  replika crank  shaft ,  dan  piston  dengan  menggunakan  skala tertentu,  bahkan  juga  diaplikasikan  dalam  bidang  kesehatan  seperti mengevaluasi  tulang  patah  dengan  bantuan  3D  fisik model sebelum  dilakukan operasi  bedah  tulang  yang  seseungguhnya  ( pre-operative  planning) (Ganguli dkk., 2018). Tujuan utama dari penggunaan teknologi ini adalah menekan biaya produksi,  meningkatkan  kualitas  produk,  serta  meningkatkan  keselamatan
pasien  jika  diaplikasikan  dalam  bidang  medis  (Malue,  2013;  Yuniarti  & Maulinana, 2012).
Berdasarkan  latar  belakang  yang  telah  dikemukakan,  perlu  adanya pelatihan CAD/CAM dan teknologi 3D printing kepada guru SMK se-Kota dan Kabuten  Blitar  agar  menambah  pengetahuan  dan  ketrampilan  terhadap perkembangan  teknologi,  terutama  3D printing .  Selain  itu,  diharapkan  dapat meningkatkan  ketrampilan  lulusan  SMK  sebelum  memasuki  dunia perindustrian.

## METODE
Pada  tahap  ini,  pengetahuan  dan  ketrampilan  guru-guru  SMK  terhadap software dan  mesin  3D printer akan  ditingkatkan.  Tujuan  utama  dari  pelatihan ini  adalah  guru-guru  dapat  menggunakan software CAD/CAM  dan  mesin  3D printer . Adapun beberapa proses pelatihan yang dilakukan guna meningkatkan pengetahuan dan ketrampilan sebagai berikut:
1. Pengenalan awal
Pengenalan  awal  dilakukan  untuk  menggali  informasi  kemampuan peserta  pelatihan  terhadap  materi-materi  yang  akan  di  ajarkan  meliputi: pengetahuan software CAD/CAM  dan  mesin  3D printer .  Metode  yang digunakan  untuk  menggali  informasi  ini  melalui  pengisian  kuisioner.  Hasil kuisioner ini dijadikan acuan untuk menilai keberhasilan proses pelatihan.
2. Pelatihan software CAD
Software CAD  Inventor  dipilih  sebagai  media  dalam  proses  pelatihan  ini. Terdapat  versi  siswa  pada software tersebut,  sehingga  pengguna  tidak  perlu melakukan  transaksi  berbayar  sebelum  menggunakannya.  Pelatihan  ini meliputi  pembuatan  bentuk  2D  ( skeching )  menggunakan  fasilitas Sketch , pembuatan  3D  solid model (Gambar  1b),  dan  proses  penyimpanan  dalam extensi file yang berbeda (. stl ).
(a) (b)
Gambar 1. Proses pelataihan CAD/CAM a) Penggunaan software CAD dan b) 3D
model

## 3. Pelatihan software CAM
Creality Slicer merupakan salah satu software yang dapat digunakan untuk mensimulasikan  pengendapan  material  utama  mesin  3D printer (Gambar  2). Software tersebut  dirancang  hanya  untuk  keperluan  pembuatan  3D  fisik model menggunakan  mesin  3D printer .  Tujuan  akhir  dari  penggunakan software ini adalah membuat file G-code, yang nantinya akan ditranfer ke mesin 3D printer . Pelatihan penggunaan software ini bertujuan untuk melatih peserta didik dalam mengatur beberapa parameter permesinan, diantaranya print speed , infill density dan temperature , support , ukuran nozzle dan filament .
Pelatihan  penggunaan  mesin  3D printer meliputi  beberapa  tahapan  yaitu mengkalibrasi  meja  mesin  3D printer ,  memasang  dan  melepas  material  utama dan  proses  pencetakan  3D model .  Masing-masing  peserta  didik  diwajibkan melakukan  praktek  secara  individu  agar  memahami  materi  yang  telah disampaikan.
Gambar 2. Simulasi gerakan nozzle mesin 3D printer menggunakan software CAM
4. Diskusi hasil pelatihan
Selama proses pelatihan, sesi diskusi dilakukan untuk membuka wawasan lebih  luas  terhadap  aplikasi  dan problem  solving terkait  penggunaan  mesin  3D printer .  Terdapat  beberapa  hubungan  parameter  3D printer yang  saling berkaitan  guna  meningkatkan  kualitas  hasil  cetak,  contohnya  parameter kecepatan  cetak  dan  kelembaban  udara  sekitar.  Semakin  tinggi  kelembaban udara,  maka  kecepatan  cetak  harus  dikurangi  sehingga  kualitas  permukaan hasil cetak tetap terjaga, begitu juga sebaliknya.
Gambar 3. Diskusi proses pengoperasian mesin 3D printer

## 5. Evaluasi hasil pelatihan
Evaluasi  hasil  pelatihan  berguna  untuk  menilai  tingkat  keberhasilan pelatihan  yang  telah  dilakukan.  Evaluasi  tersebut  dilakukan  dua  kali  selama prose  pelatihan  yaitu  diawal  dan  diakhir  pelatihan.  Evaluasi  ini  meliputi  3 aspek diantaranya pengetahuan CAD/CAM dan penggunaan mesin 3D printer . Kedua  hasil  evaluasi  yang  telah  dilakukan  tersebut  dibandingngkan  untuk menentukan tingkat keberhasilan proses pelatihan.

## HASIL & PEMBAHASAN
Pada  tahap  awal,  peserta  didik  mengisi  kuisioner Pre-Test sebagai  bagian  dari tahapan  evaluasi  kemampuan  awal  peserta  didik.  Evaluasi  ini  dilakukan sebelum  proses  pelatihan  berlangsung.  Sedangkan Post  test dilakukan  setelah proses pelatihan selesai dilakukan. Hasil dari kuisioner peserta disajikan dalam Gambar  4.  Gambar  4  menggambarkan  tingkat  pemahaman  materi  pelatihan oleh  peserta  didik  dalam  bentuk  presentase,  sebelum  dan  sesudah  dilakukan pelatihan. Setiap peserta menjawab soal yang telah diberikan. Tiga aspek materi pembelajaran yang ditanyakan meliputi: software CAD, software 3D printing dan mesin 3D printer .
Gambar 4. Tingkat penguasaan peserta didik terhadap materi CAD/CAM dan mesin

## 3D printer
Pelatihan  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  pengetahuan  dan ketrampilan peserta didik dalam menggunakan software CAD/CAM dan mesin 3D printer . Oleh sebab itu, metode pembelajaran yang  tepat untuk menunjang keberhasilan  pelatihan  adalah practice  and  product  based  learning .  Gambar  4 menunjukkan  bahwa  pemahaman  peserta  didik  sebelum  dilakukan  pelatihan terhadap pengetahuan software CAD sebesar 88,06 persen. Hal ini menunjukkan bahwa  peserta  didik  sudah  cukup  mengetahui  bidang  CAD  ini.  Akan  tetapi, pengetahuan  terkait software 3D printing dan  Mesin  3D printer masih  perlu ditingkatkan.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan  angka  pemahaman  sebesar  74,08 persen.  Oleh  sebab  itu  perlu  adanya  peningkatan  pengetahuan  dan keterampilan dalam tiga bidang tersebut, terutama dalam penggunaan software dan mesin 3D printer .
Selain itu, pelatihan ini diharapkan juga dapat meningkatkan kemampuan siswa-siswa  SMK  setelah  lulus  dari  sekolah.  Gambar  4  menunjukkan  bahwa terdapat  peningkatan  pemahaman  peserta  didik  setelah  dilakukan  pelatihan. Tingkat  pemahaman  pengetahuan software CAD  mengalami  kenaikan  sebesar 11  persen  dari  88,06  persen  menjadi  99  persen.  Sedangkan  kenaikan pengetahuan dan ketrampilan  terkait software 3D printing sebesar 23,11 persen dari 74,11 persen menjadi 97,22 persen. Selanjutnya, pemahaman pengetahuan terkait mesin 3D printer sebesar 96,67 persen. Hal ini juga menunjukan adanya kenaikan  sebesar  22,59  persen  tingkat  pemahaman  peserta  didik  terhadap bidang mesin 3D printer . Dapat disimpulkan bahwa, pelatihan ini menunjukan keberhasilan,  akan  tetapi  masih  perlu  adanya  peningkatan  dalam  proses pelatihannya.

## SIMPULAN
Kegiatan  pelatihan  ini  bertujuan  untuk  mengenalkan  dan  melatih ketrampilan  guru-guru  SMK  dalam  menggunakan  teknologi  CAD/CAM  dan mesin  3D printer .  Selama  kegiatan  berlangsung,  materi-materi  pelatihan  dapat diikuti  dengan  baik  oleh  peserta  didik  dengan  penambahan  modul  pelatihan sebagai panduan  belajarnya. Selain  itu, keterampilan dan wawasan guru-guru SMK  terhadap software CAD/CAM  dan  mesin  3D printer dapat  ditingkatkan. Selama kegiatan berlangsung, hal yang tidak kalah pentingnya adalah terdapat transfer  teknologi  kepada  guru-guru  SMK,  terutama  di  kota  dan  kabupaten Blitar.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Kami  selaku  penulis  mengucapkan  banyak  terimkasih  kepada  semua  anggota tim pengabdian, LP2M Univeristas Negeri Malang, dan SMK N negeri 1 Blitar yang  telah  menyediakan  tempat  untuk  melakukan  pelatihan  CAD,  CAM  dan mesin 3D printer .

## DAFTAR PUSTAKA
Ganguli, A., Pagan-Diaz, G. J., Grant, L., Cvetkovic, C., Bramlet, M., Vozenilek, J.,  ...  &  Bashir,  R.  (2018).  3D  Printing  for  Preoperative  Planning  and Surgical Training: A Review. Biomedical microdevices, 20 (3), 24-65.
Ilya,  K.  (2016).  3D  printing:  technology  and  processing.  Saimaa  University  of Applied Sciences.
Kemdikbud.  (2019).  Jumlah  data  satuan  pendidikan  (sekolah)  per kabupaten/kota: kab. Blitar. diakses dari http://referensi.data.kemdikbud.go.id.
Malue,  J.  (2013).  Analisis  Penerapan  Target  Costing  Sebagai  Sistem Pengendalian  Biaya  Produksi  Pada  PT  Celebes  Mina  Pratama. Jurnal EMBA: Jurnal Riset Ekonomi, Manajemen, Bisnis dan Akuntansi, 1 (3), 949-957. Mustun,  A.  (2016). An  introduction  to  computer  aided  design  (CAD). GmbH: RibbonSoft.
Rekow,  D.  (1987).  Computer-aided  Design  and  Manufacturing  in  Dentistry:  A Review of The State of the Art. Journal of Prosthetic Dentistry, 58 (4), 512-516. Yuniarti, Y., & Mauliana, S. (2012). Strategi Pemasaran Produk Digital Printing Pada  CV.  FNB  Digital  Jambi  (Marketing  Strategy  of  Digital  Printing Product  on  CV.  FNB  Digital  Jambi). Jurnal  Manajemen  Fakultas  Ekonomi Universitas Jambi, 1 (1), 31-39.
Yusof,  R.  (2011).  Perkembangan  Industri  Nasional  dan  Peran  Penanaman Modal. Jurnal Ekonomi dan Pendidikan, 8 (1), 71-87.